Как профессора преподают с помощью образовательного набора Unicorn Education Kit

Руководство о том, как за 1 семестр передать студентам знания об инженерии биосигналов, обработке сигналов и интерфейсах мозг-компьютер

Абделькадер Насреддин Белкасем (доктор философии Токийского технологического института, Япония) — доцент кафедры компьютерной и сетевой инженерии Университета Объединенных Арабских Эмиратов (UAEU), который недавно приобрел Unicorn Education Kit для преподавания интерфейса мозг-компьютер и ЭЭГ на своих курсах. В этом интервью мы расскажем, как он это делает, какие преимущества создает для своих студентов и для себя и почему все университеты, специализирующиеся на интерфейсах мозг-компьютер, обработке сигналов и нейротехнологиях, тоже должны это делать.

Белкасем, почему вы решили использовать Unicorn Hybrid Black носимую ЭЭГ для обучения?

В течение нескольких лет я работал над созданием интерфейса мозг-компьютер (BCI) в Японии, и для меня всегда было мечтой привнести эту технологию и передать свой опыт BCI в арабский мир (Северная Африка и Ближний Восток).

Преподавание мультидисциплинарных областей, таких как BCI, для студентов бакалавриата всегда было сложной задачей, особенно для студентов, не имеющих опыта работы с BCI, пока компания g.tec medical engineering не предоставила Unicorn Education Kit.

Образовательный комплект состоит из восьми ЭЭГ-гарнитур с гибкой программной средой, что делает возможным преподавание практических аспектов BCI студентам старших курсов. Я разделил своих студентов на восемь групп и попросил каждую группу выполнить проект BCI в течение одного семестра.

Для каких исследований и курсов вы используете Unicorn Hybrid Black?

Я начал преподавать курс BCI в UAEU в рамках программы Selected Topics in Computer Engineering, где мои студенты должны узнать больше о взаимодействии с человеком, обработке сигналов, машинном обучении и алгоритмах управления. Я обучаю студентов бакалавриата, как создать BCI с нуля, используя Unicorn Hybrid Black.

Например, группа из трех студентов бакалавриата колледжа информационных технологий UAEU управляла беспилотником с помощью своих мозговых волн. Они использовали беспроводную ЭЭГ-гарнитуру Unicorn Hybrid Black для потоковой передачи и записи сигналов ЭЭГ, чтобы извлечь характеристику P300 и преобразовать ее в команды для управления движениями дрона в режиме реального времени.

К концу проекта они научились:

• как записывать мозговые волны,
• как использовать P300 Speller,
• как передавать команды с Unicorn на дрон с помощью сокета,
• как подключить все с помощью Python для полета на Parrot Bebop 2.

Почему вы вместе со своими студентами приняли участие в хакатоне BR41N.IO Hackathon 2019 в Бари? И какую пользу вы и ваши студенты извлекли из этого мероприятия?

Это был первый раз, когда наши студенты-бакалавры в области ИТ участвовали в такой большой международной конференции, чтобы присоединиться к хакатону BCI. Я подталкивал и готовил их летом к участию в BR41N.IO Hackathon по многим причинам:

1. BCI Hackathon — это отличная возможность для студентов поучиться у выдающихся международных экспертов BCI.
2. Бросают себе вызов, развивая и проверяя свои идеи, в то время как неудача не влечет за собой никаких серьезных последствий.
3. Возможность для студентов соревноваться, используя свои технические навыки в разработке новых идей BCI, с другими иностранными студентами в безопасной и дружественной обстановке.
4. Возможность побеждать, чтобы стать более уверенным и трудолюбивым.
5. А когда они действительно выиграли хакатон BR41N.IO, они начали верить в себя, что способны реализовать что угодно за 24 часа.

До хакатона BR41N.IO управление разумом дрона было для моих студентов научной фантастикой. По крайней мере, до тех пор, пока они действительно не выиграли.

Как вы преподаете с помощью Unicorn Hybrid Black и какие программы вы используете?

В первые недели я даю студентам общее представление о мозговом компьютерном интерфейсе и его наиболее популярных применениях.

В середине семестра я начинаю более подробно рассказывать им об общих трех принципах BCI (P300, SSVEP и Motor Imagery). Затем я знакомлю их с программой Unicorn Hybrid Black для разработки собственных проектов BCI. Я учу их, как использовать программное обеспечение P300 Speller и как адаптировать его для своих проектов. Затем — как посылать команды через TCP/IP с Unicorn Hybrid Black на другой ноутбук или робота. Как правило, большинство моих студентов могут самостоятельно узнать больше о Unicorn Hybrid Black.

Кроме того, я начал проводить однодневный семинар по BCI для наших студентов ИТ-специальностей каждый семестр, чтобы привлечь блестящих студентов в область BCI.

А какие задачи приходится решать вашим студентам на протяжении одного семестра?

Я всегда позволяю своим студентам предлагать собственные идеи, связанные с БКИ. Я прошу их предложить любое возможное инвазивное или неинвазивное применение BCI, которое приходит им в голову после прочтения некоторых статей по BCI.

Обычно они приходят с сумасшедшими идеями, такими как управление сознанием сумасшедших (умственно отсталых) людей, чтобы они выполняли определенную работу или были нормальными людьми с помощью имплантированного чипа. Затем я пытаюсь направить их на создание реалистичных приложений BCI с использованием Unicorn Hybrid Black.

Какое наибольшее преимущество Unicorn Hybrid Black дает вам как профессору?

Unicorn Hybrid Black помогает мне как преподавателю преподавать междисциплинарную область для студентов младших курсов ИТ-специальностей, не тратя время на самостоятельную разработку.

Гарнитура Unicorn EEG помогает мне преподавать аспекты BCI, не вдаваясь во все технические детали и этапы разработки.

Unicorn Education Kit облегчает жизнь преподавателя, когда он переходит от теоретических к практическим аспектам BCI. Как мы говорим, чтобы развить свои навыки, нужно много практиковаться.

Почему университеты и преподаватели должны использовать Unicorn Education Kit для обучения?

Я считаю, что любой университет, желающий быстро передать практические знания (ноу-хау) в области BCI, должен использовать Unicorn Education Kit для обучения студентов разработке интерфейсов мозг-компьютер за несколько часов.

Используя Unicorn Education Kit, наши студенты смогут не только управлять инвалидным креслом или роботом, но и создавать новые, едва ли возможные приложения BCI в ближайшем будущем.

Купить сейчас