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TU Berlin

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Forschung

Flippern mit der Kraft der Gedanken

Mittwoch, 17. Juni 2009

Durchbruch mit dem Berliner Brain Computer Interface

Flipper
Über das Berlin Brain Computer Interface steuert die Nachwuchswissenschaftlerin der TU Berlin, Katja Hansen, in Echtzeit einen Flipper-Automaten - allein mit den Gedanken. Die Forschergruppe um Prof. Dr. Klaus-Robert Müller von der TU Berlin entwickelte d
Lupe

Der Forschungsgruppe um Prof. Dr. Klaus-Robert Müller vom Fachgebiet Maschinelles Lernen der Technischen Universität Berlin ist an der Schnittstelle zwischen Gehirn und Maschine ein Durchbruch gelungen. Ein Proband steuert über das Berliner Brain- Computer-Interface (BBCI) einen Flipper-Automaten in Echtzeit. Damit gelingt ein Experiment an der Schnittstelle zwischen Hirn und Maschine, das den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern um Prof. Dr. Klaus-Robert Müller weitere Anwendungen eröffnet.

Beim Berliner Brain-Computer-Interface-Projekt (BBCI) messen die TU-Forscherinnen und TU-Forscher in Kooperation mit Kollegen der Charité Berlin und des Fraunhofer-Instituts FIRST die elektrische Hirnaktivität durch Elektroden, die auf der Kopfhaut angebracht werden. Diese nicht-invasiv gewonnenen Signale des Elektroenzephalogramms (EEG) spiegeln nicht nur ausgeführtes Verhalten, sondern auch lediglich gedachte Verhaltensweisen wider, etwa eine nur vorgestellte Hand- oder Fußbewegung.

Durch fortgeschrittene Methoden des Maschinellen Lernens können diese EEG-Signale in technische Steuersignale für Computer oder andere Maschinen umgewandelt werden. Dadurch eröffnet sich zum Beispiel schwer gelähmten Patienten die Möglichkeit, Texte zu schreiben oder auf andere Weise die Umwelt zu beeinflussen. Dabei kommt es je nach Anwendung auf eine möglichst korrekte Erkennung der Nutzerabsicht oder aber auf zeitlich sehr präzise Erkennung an.
"Bereits seit einigen Jahren forschen Wissenschaftlerteams in Europa und den USA an Brain-Computer-Interface-Systemen (BCI), die einen direkten Dialog zwischen Mensch und Maschine ermöglichen sollen. Grundlage für den aktuellen Erfolg sind moderne Verfahren des maschinellen Lernens und der Signalverarbeitung sowie die enge interdisziplinäre Zusammenarbeit mit unseren Projektpartnern", berichtet Klaus-Robert Müller. "Die vorgestellte Spieleanwendung demonstriert die Fähigkeit unseres BBCI-Systems, extrem zeitkritische Anwendungen zu steuern und ist gleichzeitig ein motivierendes Beispiel für das Training von BCI-Nutzern", erläutert Projektleiter Dr. Michael Tangermann von der TU Berlin. Das Flipper-Experiment wurde während der Langen Nacht der Wissenschaften am 13. Juni an der Technischen Universität Berlin auf dem Charlottenburger Campus erstmals einer breiten Öffentlichkeit vorgeführt. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesforschungsministerium, die Deutsche Forschungsgemeinschaft und innerhalb des 7. Europäischen Forschungsrahmenprogramms.

Stefanie Terp / Quelle: "TU intern", 6/2009

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