Unicorn Education Kitで教授が教える方法

バイオシグナル工学、信号処理、ブレインコンピュータインタフェースに関する専門知識を1学期で学生に伝えるためのガイドです。

Abdelkader Nasreddine Belkacem氏(東京工業大学大学院博士課程修了)は、アラブ首長国連邦大学(UAEU)のコンピュータ・ネットワーク工学科の助教授で、最近、Unicorn Education Kitを購入し、彼のコースで脳コンピュータ・インターフェースと脳波を教えるようになりました。 このインタビューでは、彼がどのようにそれを行っているのか、彼の学生と彼自身のためにどのような利点を生み出しているのか、そして、なぜ脳コンピュータインターフェース、信号処理、神経技術に焦点を当てているすべての大学がそれを行うべきなのかを紹介します。

ベルカセム、Unicorn Hybrid Blackウェアラブル脳波を授業に使おうと思ったのはなぜですか?

私は数年前から日本でブレイン・コンピュータ・インターフェース(BCI)分野の研究をしてきましたが、この技術をアラブ世界(北アフリカ・中東)に持ち込んでBCIの専門知識を移転することは常に夢でした。

BCIのような学際的な分野を学部生に教えることは、特にBCIのバックグラウンドを持たない学生にとっては常に課題でしたが、g.tecメディカルエンジニアリングがUnicorn Education Kitを提供してくれるまでは、そのような課題を解決することはできませんでした。

教育キットには8台の脳波ヘッドセットと柔軟なソフトウェア環境が用意されており、学部生にBCIの実践的な内容を教えることが可能になりました。私は学生を8つのグループに分け、それぞれのグループに1学期中にBCIプロジェクトを実施してもらいます。

Abdelkader Nasreddine Belkacem teaching brain-computer interfaces with unicorn education kit

Unicorn Hybrid Blackをどのような勉強やコースで使用していますか?

私はUAEUで、コンピュータ工学の選択されたトピックのためのBCIコースを教え始めました。学部生には、Unicorn Hybrid Blackを使って一からBCIを構築する方法を教えています。

例えば、情報工学部のUAEUの3人の学部生のグループは、自分の脳波を使ってドローンを制御しました。彼らはワイヤレスのUnicorn Hybrid Black脳波ヘッドセットを使って、脳波信号をストリーミングして記録し、P300の特性を抽出し、それをコマンドに変換してリアルタイムでドローンの動きを制御した。

プロジェクトの終わりまでに、彼らは学んだ:

  • 脳波の記録方法,
  • P300スペラーの使い方,
  • ソケットを使ってUnicornからドローンにコマンドを送信する方法,
  • Pythonを使って全てを接続してオウムビーバップをParrot Bebop 2

Abdelkader Nasreddine Belkacem teaching brain-computer interfaces with unicorn education kit

BR41N.IOハッカソン2019 Bariに学生と一緒に参加した理由を教えてください。また、あなたと学生はこのイベントからどのような恩恵を受けましたか?

本校のIT学部生にとって、このような大きな国際会議に参加してBCIのハッカソンに参加するのは初めてのことでした。夏にBR41N.IOハッカソンに参加するために、いろいろな理由で彼らを追い込み、鍛えました。

  1. BCIハッカソンは、国際的に著名なBCIの国際的な専門家から学ぶための素晴らしい環境です。
  2. 失敗は厳しい結果をもたらさないのに対し、自分たちのアイデアを開発し、テストすることに挑戦しています.
  3. フェイルセーフでフレンドリーな環境の中で、他の留学生とBCIの新しいアイデアを開発するための技術力を競う機会です。
  4. 自信を持って頑張れるようになるためには、勝てる可能性がある。
  5. そして、実際にBR41N.IOハッカソンで優勝したことで、「24時間後には何でも実現できる」と自分を信じるようになったそうです。

BR41N.IOハッカソンの前は、ドローンをマインドコントロールすることは、私の学生にとってはSFでした。少なくとも彼らが本当に勝つまではね。

Abdelkader Nasreddine Belkacem teaching brain-computer interfaces with unicorn education kit

Unicorn Hybrid Blackを使った指導方法や使用しているソフトを教えてください。

最初の数週間では、私は私の学生にブレイン・コンピュータ・インターフェースとその最も一般的なアプリケーションについての概要を与えます。

学期の半ばには、一般的なBCIの3つの原則(P300、SSVEP、モーターイメージ)についての詳細を教え始めます。その後、自分たちのBCIプロジェクトを開発するためにUnicorn Hybrid Blackを紹介します。P300スペラーソフトの使い方と、それを自分たちのプロジェクトに適応させる方法を教えます。そして、Unicorn Hybrid BlackからTCP/IP経由で他のノートパソコンやロボットにコマンドを送る方法を教えています。通常、私の学部生のほとんどは自分でUnicorn Hybrid Blackについて学ぶことができます。

また、優秀な学生にBCI分野に興味を持ってもらうために、毎学期、IT学生を対象に1日のBCIワークショップを開催しています。

Abdelkader Nasreddine Belkacem teaching brain-computer interfaces with unicorn education kit

また、1学期を通して生徒はどのような課題を解かなければならないのでしょうか?

私はいつも、生徒たちにBCIに関する自分のアイデアを提案させています。BCIの記事をいくつか読んだ後、自分の頭の中で最初に思い浮かぶのは、侵襲的なものか非侵襲的なものか、可能な限りのBCIの応用をしてほしいとお願いしています。

通常、彼らは突拍子もないアイデアを思いつきます。精神障害者がBCIを使って仕事をするとか、健康な方にチップを埋め込むとかです。そこで私は、Unicorn Hybrid Blackを使って現実的なBCIアプリケーションを作るように指導するようにしています。

Unicorn Hybrid Black教授としての最大のメリットは?

Unicorn Hybrid Blackは、インストラクターとして、自分ですべてを開発する時間を無駄にすることなく、IT学部生のために多分野の分野を教えるのに役立っています。

Unicorn EEGヘッドセットは、すべての技術的な詳細や開発手順に踏み込むことなく、BCIの側面を教えるのに役立っています。

Unicorn Education Kitは、教師の生活を理論的なBCI側面から実践的なBCI側面への切り替えを容易にしてくれます。私たちが言うように、あなたのスキルを開発するためには、多くの練習をしなければなりません。

Abdelkader Nasreddine Belkacem teaching brain-computer interfaces with unicorn education kit

なぜ大学や教員がUnicorn Education Kitを使って授業をする必要があるのか?

私は、BCIの実践的な知識(ノウハウ)の迅速な移転を求めるどの大学も、数時間で脳のコンピュータ・インターフェースを開発する方法を学生に教えるために、Unicorn Education Kitを使用すべきだと考えています。

Unicorn Education Kitを使えば、学生たちは車いすやロボットを制御するだけでなく、近い将来には想像もつかないような新しいBCIアプリケーションを生み出すことができるでしょう。

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