Скоро управлять дроном можно будет одной лишь силой мысли

«Это не телепатия и не телекинез»

За беспилотниками будущее - с этим утверждением уже никто не станет спорить. Действительно, БЛА активно выполняют разведывательные и ударные задачи, коптеры стали неотъемлемой частью оборудования для изучения территории, а военные всерьёз задумываются о возможности создания отрядов наземных радиоуправляемых машин. Но, помимо разработок новых моделей дронов и развития идей по применению их на поле боя, учёные всего мира предлагают различные варианты управления этими устройствами в бою.

Сегодня беспилотные аппараты зачастую управляются вручную. Для этого создаются специально оборудованные центры управления, откуда операторы и осуществляют ввод команд. Но это существенно ограничивает потенциал беспилотных устройств. Для ручного управления требуется опытный оператор, который должен пройти обучение, чтобы понимать, как управляется беспилотник. Но что, если солдаты смогут сами управлять дронами? И не руками, а силой мысли.

В основе этого необычного способа управления лежит технология электроэнцефалограммы, или ЭЭГ. Сегодня ЭЭГ активно используется в медицине для изучения человеческого мозга.

Так же с помощью этой системы медики могут разработать протезы и устройства поддержки для людей с ограниченными возможностями, например, кресел-каталок. Самое лучшее доказательство эффективности этой технологии появилось в 2015 г. Парализованной женщине вживили в голову специальный микрочип, с помощью которого она смогла управлять тренажёром, симулирующим управление истребителем F-35.

«Это не телепатия и не телекинез: в нейроинтерфейсах мысленные команды человека расшифровываются по записи электрической активности его мозга, или электроэнцефалограммы. Той самой, которую записывают в каждой поликлинике», - объясняет психофизиолог Александр Каплан, заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейроинтерфейсов биологического факультета МГУ. 

«Мозг-машина» позволит управлять целым роем дронов

Первые упоминания о создании подобных систем управления разведывательными дронами для нужд армии появились в 2014 г. Тогда министерство обороны США выдало группе учёных из Техаса грант на разработку нейроинтерфейса для управления беспилотниками. Сумма в 400 тысяч долларов была выделена на закупку приборов ЭЭГ, необходимых для регистрации мозговых импульсов. К настоящему времени разработки в данной области продолжаются. По заявлениям представителей Агентства передовых оборонных исследований минобороны США (DARPA), новейшие модели интерфейса «мозг-машина» позволят управлять целым роем дронов. Предполагается, что устройство для американских военных будет представлять собой съёмную гарнитуру, не присоединяющуюся напрямую к мозгу.

«Подобно тому, как сейчас военнослужащие используют защитное и тактическое снаряжение во время миссий, в будущем они смогут надевать гарнитуру с нейронным интерфейсом, использовать её по мере необходимости, а после завершения миссии снять», - заявил руководитель программы по разработке интерфейса «мозг-машина» Аль Эмонди.

Разработки в области нейроинтерфейсов ведутся и для гражданского рынка. Компания EEGSmart приступила к разработке пробной версии компактного дрона UDrone, управляемого с помощью надеваемого на голову прибора управления. Для финансирования производства конструкторы организовали кампанию по сбору средств - любой желающий мог внести свой вклад. Люди проявили интерес к устройству, а сумма добровольных пожертвований превысила ожидания компании.

Более того, тестовую модель UDrone уже можно заказать. Дрон представляет собой не более чем высокотехнологичную игрушку - его размеры и мощность не позволяют перевозить дополнительное оборудование, а внутри корпуса расположена лишь компактная видеокамера. Однако наработки компании могут быть использованы для создания более серьёзных систем. Идеи, заложенные в изобретении EEGSmart, считаются крайне перспективными, и военные США уже обратили на них внимание.

Нейроинтерфейсы, позволяющие управлять дронами, создаются также и в России. В 2015 г. зеленоградская компания Neurobiotics представила свою версию аппарата для управления дронами силой мысли. На голову оператора надевается специальный шлем с датчиками, с помощью которого оператор может отдавать дрону как простые команды, так и сценарные, например, проложить маршрут к определённой точке. В корпусе БЛА установлена камера, видеосигнал которой можно передавать на очки виртуальной реальности. Создатели подчеркнули, что их разработка предназначена для военного применения. Создание такого высокотехнологичного устройства стало возможным благодаря финансированию из Фонда перспективных исследований, который занимается научными исследованиями в интересах обороны России.

«Наша разработка достаточно специфическая и своеобразная. Дело в том, что мы разработали такую систему, которая может распознавать сигналы из коры головного мозга, и эти сигналы потом передавать на какое-либо устройство», - отметил  Александр Зонов, сотрудник компании-разработчика.

Комментируя вопрос о возможности применения нейроинтерфесов в бою, Владимир Конышев, руководитель компании Neurobiotics, предлагает представить ситуацию, когда снайпер ведёт огонь по солдату и тот оказывается прижатым к земле. В данной ситуации лучшим решением видится подобный БЛА, который может подняться в небо и получить изображение района, откуда предположительно ведётся огонь.

Среди других перспективных российских разработок стоит отметить изобретение российского концерна «Автоматика», входящего в состав корпорации Ростех. Шлем BrainReader создан для цифровой обработки сигналов мозга. Полученную информацию можно использовать для удалённого управления различными устройствами. Шлем можно легко снять и надеть без посторонней помощи. Также отмечается точность обработки сигнала - программное обеспечение шлема чётко обрабатывает сигнал и очищает его от помех. Ожидается, что шлем BrainReader поступит в продажу уже в этом году.

Солдат будущего - с автоматом в руках и чипом в голове

Несмотря на то, что медицина далеко продвинулась в области управления устройствами с помощью мозговых импульсов, военные всё ещё сталкиваются с рядом проблем при разработке подобных систем. Дело в том, что мозговые волны каждого человека уникальны. Для медиков это не является проблемой, так как они могут найти индивидуальный подход для каждого пациента, настроив интерфейс под особенности его мозга. У военных другая задача - унифицировать мозговой интерфейс, чтобы им мог пользоваться каждый солдат на поле боя, без индивидуальной «подгонки».

Другие проблемы связаны с неудобствами ношения устройства. Гарнитура управления обычно представляет собой достаточно громоздкий шлем с набором датчиков. Так как датчики принимают сигналы мозга сквозь кости черепа, сигнал теряет информативность, а для управления дроном требуется большая концентрация и длительные тренировки. Следовательно, солдат будет вынужден уделить всё своё внимание  управлению дроном. Более того, некоторые шлемы могут искажать сигнал даже из-за волос на голове у оператора, не говоря уже об элементах обмундирования - вроде касок или балаклав. Поэтому Агентство передовых оборонных исследований (DARPA) занимается поисками альтернативного способа наладить связь с мозгом оператора. Среди предложенных альтернатив предлагается использовать систему управления, которая будет прикрепляться к задней части шеи. Интерфейс SKINTRONICS, исполненный в виде клейкой ленты, компактнее, чем ЭЭГ-шлем, и не вызывает дискомфорта при ношении.

Так же учёные DARPA рассматривают возможность использования искусственного интеллекта, который поможет лучше анализировать сигналы мозга, адаптироваться к особенностям мозговых сигналов носителя и проводить анализ отдаваемых команд. Помимо улучшения уже существующих систем, искусственный интеллект будет использоваться для создания принципиально нового интерфейса, который позволит не только управлять дроном, но и «чувствовать» его, то есть передавать оператору информацию о происходящем вокруг.

Но существует и ещё один способ улучшить управление, который на данный момент кажется совсем фантастическим. Речь идёт об инвазивном интерфейсе - чипе, который вживляется в голову солдата. Такой чип принимает сигнал из мозга напрямую и может выполнять все те же самые функции, что и ЭЭГ-шлем.

Создание вживляемого чипа управления стало возможным благодаря графену. Этот материал открыли в 2010 г. учёные Константин Новосёлов и Андре Геим, за что и получили Нобелевские премии в области физики. Графен представляет собой углеродное соединение, которое обладает самой большой энергопроводимостью среди известных на данный момент химических соединений. Благодаря этому свойству возможно создавать миниатюрные транзисторы, с функционалом «больших» устройств. Помимо прочего, на основе графена можно создавать мозговые импланты, способные принимать и передавать сигналы. Ранее такие устройства невозможно было сделать без использования металлов. Тогда о вживлении в мозг чипов не могло идти и речи, так как токсичные металлы могут нанести вред мозговому веществу.

DARPA уже выделила более 30 миллионов долларов на разработку мозговых имплантов на основе графеновых чипов.

Помимо интерфейсов управления дронами, была предложена идея разработать чип, который поможет солдатам бороться с посттравматическими расстройствами и другими негативными эмоциональными состояниями.

Управление дронами с помощью силы мысли совсем скоро станет реальностью. Но потенциал интерфейса «мозг-машина» ещё не раскрыт полностью. Эта технология открывает невиданный ранее простор для военных. Такие устройства можно использовать не только для управления машинами. На её основе можно создать принципиально новые системы связи, улучшить боевую эффективность бойцов, изобрести новые виды вооружения. Мозговые интерфейсы могут совершить революцию в мире военных технологий, которая станет очередным шагом в реализации образа «солдата будущего».

Пока остаётся нерешённым один вопрос - на стороне каких сил будет воевать этот «солдата будущего»?