M³S – Forschungspojekt für moderne Mensch-Maschine- Schnittstelle

Das Forschungsprojekt “M³S – moderne Mensch-Maschine-Schnittstelle” ist ein Gemeinschaftsprojekt der Hochschule Rhein-Waal, Mediablix – IIT GmbH, poyloptics GmbH sowie der Arbeitsgruppe Kognitronik und Sensorik der Universität Bielefeld.

Das Ziel des M³S-Projekts ist die Entwicklung und Optimierung einer neuen direkten Schnittstelle zwischen dem menschlichen Gehirn und dem Computer, die individuell an jeden Menschen anpassbar und leichter zu trainieren ist als bisherige Mensch-Maschine-Schnittstellen.

Über solch eine direkte Schnittstelle können die Gehirnaktivitäten mit einem EEG (Elektoenzephalogramm) gemessen und anschließend in Befehle umgewandelt werden, mit denen der Nutzer verschiedene Systeme steuern kann (z.B. das Licht an- und ausschalten).

Unter Verwendung von kostengünstiger Hardware soll dabei ein möglichst robustes, nutzerfreundliches und einfaches System entstehen, das der täglichen praktischen Anwendung standhalten kann und den Nutzern eine sichere Kommunikation und Interaktion mit der Umgebung ermöglicht.

Die neue Mensch-Maschine-Schnittstelle soll sich auch durch eine maximale Flexibilität auszeichnen. Das heißt, dass sämtliche Parameter auf die individuellen Bedürfnisse des Nutzers angepasst werden, um eine optimale Performance sowohl in Bezug auf Nutzerfreundlichkeit als auch in Bezug auf Robustheit zu garantieren.

Um dieses innovative Forschungsprojekt zu realisieren, wird auf den Ergebnissen des wissenschaftlichen Vorprojekts Alltagstaugliche Brain-Computer Interfaces im Alter (ABCI) aufgebaut und eng unter allen beteiligten Projektpartnern zusammengearbeitet. Die Firma Mediablix IIT GmbH ist in diesem Projekt für die folgenden Aufgaben verantwortlich:

  • Synchronisierung der Datenaufzeichnung zwischen stationären und mobilen EEG- und Blickbewegungsaufnahmesystemen
  • Entwicklung von Klassifikations- und Auswertungsverfahren für die synchronisierten Daten
  • Bereitstellung und Weiterentwicklung von hochmodernem Untersuchungsequipment zur Datenaufzeichnung, das auf Basis existierender Techniken neue Systemfeautures erhält
  • Planung, Durchführung und Evaluation von Nutzerstudien, um die Mensch-Maschine-Schnittstelle sukzessiv immer besser an die Bedürfnisse der Nutzer anzupassen

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Bild 1: Eine Probandin bei einer Testreihe des wissenschaftlichen Vorprojekts. Das experimentelle Set-up wurde so konzipiert, dass die Handposition der Probandin in Echtzeit mit einem kostengünstigen "LEAP Motion"-Gerät bestimmt werden konnte. Die präzise Messung der Handposition ermöglicht eine Umwandlung in robuste Eingabebefehle für den Computer.
Bild 1
Eine Probandin bei einer Testreihe des wissenschaftlichen Vorprojekts Alltagstaugliche Brain-Computer Interfaces im Alter (ABCI). Das experimentelle Set-up bestand u. a. aus einem kostengünstigen “LEAP Motion”-Kontrollgerät, welches die Handposition der Probandin in Echtzeit erfassen kann. Die präzise Messung der Handposition ermöglicht eine Umwandlung in robuste Eingabebefehle für den Computer. Auf dem Kopf trägt die Probandin eine EEG-Messhaube, um gleichzeitig die Gehirnaktivitäten (Hirnströme) in Echtzeit aufzunehmen. Auf dem Bild ist zu erkennen, wie die Probandin mit einer Handbewegung die Ziffer 7 auf dem Monitor auswählt.

Projektträger

Das M³S-Forschungsprojekt wird im Rahmen des Programmes “NRW 2014 – 2020” aus dem Europäischen Fond für Regionale Entwicklung (EFRE) „Investitionen in Wachstum und Beschäftigung“ gefördert. Verantwortlich für das Förderprogramm ist die LeitmarktAgentur.NRW mit Sitz im Forschungszentrum Jülich.

  • Projekttitel: M³S – Moderne Mensch-Maschine-Schnittstelle
  • Projektbeginn: 01.04.2017
  • Projektlaufzeit: 36 Monate
  • Projektförderer: Europäischer Fond für Regionale Entwicklung (EFRE)
  • Gesamtfördersumme: 1.576.754,97 €
  • Projektverantwortung: Prof. Dr. Ivan Volosyak
  • Projektpartner: Hochschule Rhein-Waal, Mediablix – IIT GmbH, polyoptics GmbH, AG Kognitronik & Sensorik der Universität Bielefeld