Силу мысли научились передавать в компьютер без проводов
- Главная
- Рынок
- Технологии
Автор Макс Волк
В Стэнфорде ликвидировали препятствие, стоящее на пути создания беспроводных устройств, управляемых силой мысли. Исследователи из Stanford School of Engineering решили проблему повышенного тепловыделения имплантов…
В Стэнфорде ликвидировали препятствие, стоящее на пути создания беспроводных устройств, управляемых силой мысли. Исследователи из Stanford School of Engineering решили проблему повышенного тепловыделения имплантов.
Данная проблема стала одним из ключевых препятствий на пути создания беспроводных устройств, которыми человек мог бы управлять напрямую – своими мысленными приказами. Создавая подобные устройства, основанные на внедренных в мозг имплантах, ученые обнаружили, что поток сигналов мозговой активности слишком велик и заставляет сенсорные импланты нагреваться до температур, создающих угрозы живому организму. Из-за этого конструкторам до сих пор не удавалось создать эффективно работающую беспроводную систему, объединяющую датчики, вживленные в мозг и устройства, которые ими управляются.
Команда инженеров из Стэнфорда сосредоточилась на изменении схемы работы уже существующего сенсорного устройства, имплантированного под череп на поверхность мозга пациента. Данный имплант сегодня используется для соединения нервной системы человека с электронным устройством, которое помогает восстановить контроль над моторикой у пациента с травмой спинного мозга или у человека с неврологическим заболеванием, мешающим нормально двигаться, в частности речь идет о больных амиотрофическим склерозом, известным также как болезнь Лу Герига.
Нынешнее поколение сенсорных устройств способно успешно регистрировать на нейронную активность, которая может передавать на компьютер. Но только по проводам. Все прежние попытки создать для этого интерфейсы, объединяющие мозг и компьютер в беспроводную сеть, приводили к перегреву имплантов, которые переставали быть безопасными для пациента.
В 2020 году команда, под руководством инженера-электронщика Кришны Шены (Krishna Shenoy) и нейробиолога Бориса Мурманна (Boris Murmann), а также нейрохирурга Джейми Хендерсона (Jaimie Henderson) показала, как можно было бы создать беспроводное устройство, способное собирать и передавать точные данные нервных импульсов – без опасности для мозга пациента. Разработанное ими устройство потребляет десятую часть мощности, необходимой для современных проводных систем. Такого результата удалось достичь за счет фильтрации сигналов, то есть выбора именно тех, которые необходимы для управления конкретным протезом, например роботизированной рукой или компьютерным курсором.
Выделив соответствующие сигналы, ученые разработали схему, позволяющую объединить в беспроводную сеть мозг и компьютер, которые обмениваются тщательно идентифицированными, изолированными от прочих, сигналами. Для этого требуется на порядок меньше энергии, чем потребляют нынешние проводные устройства. Таким образом снижается теплоотдача, что позволяет задействовать нынешние сенсорные импланты, которые закрепляются на поверхности мозга.
В процессе разработки исследователи собирали нейронные данные трех приматов и одного человека, участвовавшего в клиническом испытании. Когда испытуемые выполняли движения, такие как перемещение курсора по экрану компьютера, исследователи проводили измерения, фиксируя нужные сигналы и отфильтровывая те, которые не требуются для данной операции. Полученные в ходе многочисленных экспериментов данные подтвердили гипотезу о том, что беспроводной интерфейс, основанный на строго определенных сигналах мозга, может быть создан и при этом будет точно управлять движением.
Следующим шагом будет создание нового варианта имплантата – уже на основе подхода к передаче не всей активности мозга, а строго подобранных сигналов.
Журнал IT News [№ 09/2020] Подписка на журналы
Опубликовано 12.08.2020
Предыдущая
На Boeing 747 ПО до сих пор обновляется при помощи дискет
Следующая
Android превращается в сеть предупреждения землетрясений
Хотите узнавать о новых материалах первыми?
Подписывайтесь на рассылку
Лента материалов
Еженедельник
Нажимая на кнопку, я принимаю условия соглашения.
Мысли вслух | Радонеж.Ру
Мысли вслух | Радонеж.Ру Перейти к основному содержаниюМобильное приложение
09:30 28.11.2022
Беседы педагога, писателя Н.
А. Лобастова о России, литературе, образовании, школьной классике, о современной идеологии либерализма.
Война и уроки литературы, автор и ведущий педагог, публицист, писатель Н.А.Лобастов
02.2009 Эл № ФС 77-35297 выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций.
Копирование материалов сайта возможно только с указанием адреса источника 2016 © «Радонеж.ру»
Адрес: 115326, г. Москва, ул. Пятницкая, д. 25
Тел.: (495) 772 79 61, тел./факс: (495) 959 44 45
E-mail: [email protected]
Дорогие братья и сестры, радио и газета «Радонеж» существуют исключительно благодаря вашей поддержке! Помощь
Говорить вслух с собой — это технология мышления
На этой неделе женщина прогуливалась по моей улице, ходила кругами и разговаривала вслух сама с собой. Люди смущенно смотрели на нее, но она особо не возражала и продолжала бодро ходить и говорить.
Да, этой женщиной была я.
Как и многие из нас, я разговариваю сам с собой вслух, хотя я немного необычен тем, что часто делаю это в общественных местах.
Всякий раз, когда я хочу разобраться в проблеме, развить идею или запомнить текст, я обращаюсь к этой странной рабочей рутине. Хотя это определенно принесло мне репутацию в моем районе, оно также значительно улучшило мои мыслительные и разговорные навыки. Говорить вслух — это не только средство общения, но и технология мышления: она способствует формированию и обработке мыслей.
Идея о том, что речь вслух и мышление тесно связаны, не нова. Она возникла в Древней Греции и Риме, в творчестве таких великих ораторов, как Марк Туллий Цицерон. Но, пожалуй, самое интригующее современное развитие этой идеи появилось в эссе «О постепенном формировании мыслей во время речи» (1805 г.) немецкого писателя Генриха фон Клейста. Здесь Клейст описывает свою привычку использовать речь как метод мышления и предполагает, что если мы не можем открыть что-то, просто подумав об этом, мы можем обнаружить это в процессе свободы слова. Он пишет, что обычно мы удерживаем абстрактное начало мысли, но активная речь помогает превратить неясную мысль в целостную идею.
Не мысль порождает речь, а, скорее, речь — это творческий процесс, который, в свою очередь, порождает мысль. Точно так же, как «аппетит приходит во время еды», утверждает Клейст, «идеи приходят во время разговора».
Много внимания уделялось силе устного самоутверждения как средству самоутверждения в духе позитивной психологии. Однако, как говорит Клейст, разговор с самим собой также является когнитивным и интеллектуальным инструментом, который допускает более широкий спектр возможных вариантов использования. Современные теории познания и науки об обучении подтверждают предположения Клейста и показывают, как разговор с самим собой способствует не только мотивации и эмоциональной регуляции, но и некоторым высшим когнитивным функциям, таким как развитие метапознания и мышления.
Если разговор с самим собой так полезен, почему мы не говорим все время сами с собой? Динамика между разговором с самим собой и внутренней речью может объяснить сомнительный социальный статус первого.
Разговор с самим собой часто рассматривается как преждевременный эквивалент внутренней речи — тихого внутреннего голоса в нашем уме, который сам по себе выполняет важные когнитивные функции. Тенденция выражать свои внутренние мысли в реальном разговоре с самим собой, типичная для детей, интериоризируется и трансформируется в безмолвную внутреннюю речь во взрослом возрасте, как уже размышлял психолог-эволюционист Лев Выготский в XIX веке.20 с.
Разговор с самим собой считается законным только тогда, когда он ведется наедине, детьми, людьми с ограниченными интеллектуальными возможностями или в шекспировских монологах. -разговоры как побочный продукт (предположительно) менее компетентных умов. Но Выготский утверждал, что разговор с самим собой играет активную умственную роль. Он наблюдал, как дети выполняли задания, разговаривая сами с собой вслух, и пришел к выводу, что их «личная беседа» является важнейшим этапом их умственного развития. Постепенно общение ребенка с окружающими превращается в разговор с самим собой, разговор с самим собой, пока во взрослом возрасте не становится приглушенной внутренней речью.
Преемники Выготского, такие как психолог Чарльз Фернихоу, продемонстрировали, что внутренняя речь способствует целому ряду когнитивных функций, включая решение проблем, активацию рабочей памяти и подготовку к социальным контактам. Таким образом, внутренняя речь, а не разговор с самим собой, была в центре внимания исследований взрослых.
Однако интернализация разговора с самим собой не обязательно свидетельствует о когнитивной зрелости: скорее, это может свидетельствовать о вырождении важного когнитивного навыка перед лицом социального давления. Социолог Эрвинг Гоффман отметил, что разговор с самим собой является табу, потому что он представляет собой «угрозу интерсубъективности» и нарушает социальное предположение о том, что речь является коммуникативной. Как он писал в своей книге « Forms of Talk » (1981): «Нет обстоятельств, при которых мы могли бы сказать: «Извините, я не могу сейчас прийти, я занят разговором сам с собой». Разговор с самим собой считается законным только тогда, когда он ведется наедине, детьми, людьми с ограниченными интеллектуальными возможностями или в шекспировских монологах.
Тем не менее, разговор с самим собой имеет определенные преимущества перед внутренней речью даже у взрослых. Во-первых, безмолвная внутренняя речь часто выступает в «сжатой» и частичной форме; как показал Фернихоу, мы часто склонны разговаривать сами с собой, используя отдельные слова и сжатые предложения. Громкая речь, напротив, позволяет восстановить наши мысли в полном объеме, используя ритм и интонацию, подчеркивающие их прагматический и аргументативный смысл, и побуждает к созданию развернутых, сложных идей.
Речь не только извлекает ранее существовавшие идеи, но и создает новую информацию в процессе поиска, как и в процессе письма. Говорить вслух изобретательно и креативно: каждое произнесенное слово и предложение не только вызывают уже существующую мысль, но и запускают новые ментальные и языковые связи. В обоих случаях — в речи и в письме — материальность языка претерпевает трансформацию (в слышимые звуки или письменные знаки), что, в свою очередь, вызывает ментальный сдвиг.
Эта трансформация заключается не только в переводе мыслей в другой набор знаков — скорее, она добавляет новую информацию в мыслительный процесс и генерирует новые психические каскады. Поэтому лучшее решение для творческих блоков — не пытаться думать перед пустой страницей и просто ждать прихода мыслей, а на самом деле продолжать говорить и писать (что угодно), доверяя этому генеративному процессу.
Говоря вслух про себя, мы также повышаем диалогичность своей речи. Хотя у нас нет видимого адресата, разговор с самим собой побуждает нас активно конструировать образ адресата и активировать свою «теорию разума» — способность понимать психические состояния других людей, а также говорить и действовать в соответствии с их воображаемыми ожиданиями. Безмолвная внутренняя речь может проявляться и как внутренний диалог, но ее усеченная форма побуждает нас создавать «секретный» сокращенный язык и использовать умственные сокращения. Заставляя нас более полно выражать себя, разговор с самим собой более ярко вызывает образ воображаемого слушателя или спрашивающего.
Таким образом, это позволяет нам подвергать сомнению более критические вопросы, принимая внешнюю точку зрения на наши идеи, и, таким образом, учитывать недостатки в наших аргументах, используя при этом собственную речь.
Вы могли также заметить, что разговор с самим собой часто происходит интуитивно, когда человек движется или ходит. Если вы когда-нибудь ходили взад-вперед по комнате, пытаясь что-то выговорить, вы использовали эту технику интуитивно. Мы не случайно ходим, когда нам нужно подумать: данные показывают, что движение улучшает мышление и обучение, и оба они активируются в одном и том же центре управления движением в мозгу. Во влиятельном подразделе когнитивной науки, занимающемся «воплощенным» познанием, одно известное утверждение состоит в том, что действия сами по себе составляют когнитивные процессы. То есть такие действия, как игра на музыкальном инструменте, письмо, речь или танцы, не начинаются в мозгу и затем переходят в тело в виде действий; скорее, они подразумевают, что разум и тело работают согласованно как творческое, интегрированное целое, раскрываясь и влияя друг на друга по очереди.
Поэтому серьезной проблемой является то, что многие из нас застряли в рабочей и учебной среде, которая не позволяет нам активировать эти интуитивные когнитивные мышцы и даже побуждает нас избегать их.
Технологические разработки, делающие речь излишними, также являются препятствием для полного использования нашего когнитивного потенциала. Недавно технологический предприниматель Илон Маск заявил, что мы идем к ближайшему будущему без языка, в котором мы сможем напрямую общаться разумом через нейронные связи. «Наш мозг тратит много усилий, чтобы сжать сложную концепцию в слова, — сказал он в недавнем интервью, — и при сжатии сложной концепции в слова происходит большая потеря информации». «усилие», трения и потеря информации также связаны с когнитивным усилением. Речь — это не просто канал передачи идей, сменное средство для прямого общения, но и порождающая деятельность, расширяющая мышление. Нейронные связи могут облегчить интерсубъективную коммуникацию, но они не заменят технологию мышления во время разговора.
Как и понял Клейст более 200 лет назад, нет никаких ранее существовавших идей, а скорее эвристический процесс, посредством которого речь и мысль соконструируют друг друга.
Итак, в следующий раз, когда вы увидите, что кто-то прогуливается и разговаривает сам с собой на вашей улице, подождите, прежде чем осуждать ее — возможно, она просто занята интенсивной работой. Возможно, она хотела бы сказать: «Извините, я не могу сейчас болтать, я занята разговором сама с собой». И, может быть, только может быть, вы однажды сделаете то же самое.
Think Alouds — СТРАТЕГИИ
Стратегия мысли вслух При моделировании стратегии «думать вслух» «учителя произносят слова вслух, читая выбранный текст вслух. Их словесные выражения включают описание того, что они делают во время чтения, чтобы контролировать их понимание. читатели создают смысл из текста». (Фарр, Коннор, 2015). Мысли вслух можно использовать до и во время чтения. Их также можно использовать индивидуально, с небольшими группами и в условиях всей группы. Существует множество способов внедрить стратегию «думай вслух» в учебную программу. Согласно Reading Rockets, стратегия «думай вслух» состоит из трех частей: моделирование, практика с коучем и размышления. После тщательного изучения этих трех компонентов учащиеся будут готовы самостоятельно использовать стратегию «думай вслух». Примеры области содержимого«Стратегии обучения можно перенести на новые задачи». (Эчеваррия, Фогт, Шорт, 2015). Математика. При обучении новой математической концепции учитель может использовать стратегии «думай вслух», чтобы смоделировать шаги, которые должны предпринять учащиеся. Учитель может рассказать о вопросах и процессах, которые должны пройти через голову ученика при решении математической задачи. «Саморегулируемое обучение делает упор на автономию и контроль со стороны человека, который контролирует, направляет и регулирует действия для достижения целей получения информации, расширения опыта и самосовершенствования». Наука: Учителя могут использовать процесс размышлений вслух для обсуждения научных процессов и экспериментов. Попросив учащихся изучить и оценить, учитель может смоделировать мыслительные процессы и вопросы, которые сопровождают эти задачи. Это может иметь решающее значение для студентов, потому что они будут изучать структуру того, как подойти к поставленному научному вопросу. Чтение: при интерактивном чтении вслух учитель должен смоделировать стратегию размышлений вслух, чтобы показать учащимся, какие вопросы и мыслительные процессы должны возникать при чтении. Это покажет учащимся, как устанавливать связи, задавать правильные вопросы и предсказывать, что произойдет дальше. Социальные науки: При обсуждении различных культур, мест и исторических периодов мысли вслух могут стать отличной стратегией, помогающей учащимся глубже понять свое понимание. | Почему мы должны думать вслух?Цель: Цель использования мысли вслух — помочь учащимся улучшить понимание. Учащиеся должны:
|
Студенты будут использовать вопросы, смоделированные учителем, чтобы помочь им лучше понять. Если они читают свой учебник по сложной теме, такой как Холокост, они могут использовать стратегию «думать вслух», чтобы лучше понять. Два ключевых утверждения, которые помогут студентам, изучающим обществознание, это: «Меня смутило…» или «Мне нужно перечитать эту часть, потому что».
, а также обучение стратегиям обучения» (Райт, 2015, стр. 89). Мы используем размышления вслух, чтобы помочь учащимся понять, какие вопросы и утверждения используют опытные читатели, чтобы понять смысл текста. 
Она уже смоделировала его для студентов, поэтому на этот раз она просит больше участия студентов. Она предлагает учащимся такие утверждения, как: “Я предсказываю, что…” Послушайте, чтобы увидеть, как она помогает своим ученикам ELL лучше понять историю. Стратегия «думай вслух» в действии
Это видео моделирует стратегию «думай вслух». Какие вопросы задает ведущий? Как часто она просит ответа у двух других учителей? Как часто она сама отвечает на вопросы? Эти три учителя работают над улучшением своего обучения с помощью стратегии «думай вслух». Они практикуют стратегию, прежде чем пытаться научить ей своих учеников. |
Это пример использования стратегии «думай вслух» при объяснении математической концепции. |
Она повторяет: «Я разговариваю сама с собой. Я задаю себе вопросы», чтобы убедиться, что ее ученики полностью понимают концепцию «мысли вслух». Эта стратегия будет полезна учащимся на уроках математики, потому что они могут использовать ее для обсуждения и визуализации математической задачи. Учитель моделирует начало проблемы, имея в виду ее конец.Вопросы и утверждения для Think-Alouds
| Занятие «Размышление вслух» Это задание было предоставлено Reading Rockets. “С текстом, отличным от того, который вы изначально смоделировали, скажите учащимся, что вы будете время от времени останавливаться во время чтения, чтобы спросить их, о чем они думают. Скажите им, что вы позвоните одному из них и спросите: “О чем вы думать о том, о чем сейчас?» (У них не должно быть копии текста перед ними.) Если, когда учащийся делится своими мыслями, связь с текстом неясна, предложите учащемуся объяснить себя. (Если учащиеся Если у вас возникнут проблемы с этим заданием, сосредоточьтесь на одной единственной стратегии, например на предсказании.) Когда вы закончите читать текст, вернитесь к основному списку стратегий, обсудите, какие из них использовали учащиеся, и добавьте в список, если появляются новые стратегии. Повторите это упражнение в другой день, используя новый текст. Если у учащихся возникнут трудности, вам, возможно, придется остановиться и снова смоделировать мышление вслух для учащихся. Затем вставьте поля для записи в новый текст. Объясните учащимся, что они будут делать то же самое, что и раньше, вслух, но на этот раз они будут записывать свои мысли в рамки. Когда учащиеся закончат выполнение задания, прочитайте текст, останавливаясь, чтобы попросить учащихся прочитать то, что они написали в клеточках, и объяснить, что заставило их подумать о том, что они написали. Вернитесь к своему списку основных стратегий и попросите учащихся рассказать о стратегиях, которые они использовали. Дополните список, если это возможно. Какие стратегии, по вашему мнению, не используют учащиеся, даже если текст и цель чтения, казалось бы, поощряют эти стратегии? Сосредоточьтесь на 2 или 3 из этих стратегий. Найдите текст, который подходит для этих 2 или 3 стратегий. Назначьте стратегию для каждого из разноцветных объектов. Объясните учащимся, что, когда им показывают цветной объект, они должны использовать назначенную ему стратегию. Прочитайте им текст и остановитесь в определенных заранее определенных точках остановки. |
Это будет использоваться во время «практики с тренером» при обучении студентов стратегии.
Вручите учащемуся один из предметов и предложите ему использовать стратегию, связанную с этим цветом» (Фарр, Коннор, 2015).Пример урока
Контрольный список «Размышление вслух»
Ресурсы
Сокровище учителя. (2011). Пузырь мыслей. [Мыслительный пузырь вокруг ученика]. Получено с http://www.ateacherstreasure.com/2011/10/treasure-tip-reading-is-thinking.html?m=1
Донна Коутс – Думайте вслух Решение математических задач – LEaRN DVD5 SS6. (2012, 31 июля). Проверено 26 сентября 2015 г. https://www.youtube.com/watch?v=8j0mubLfmCg 9.0005
Эчеварриа, Дж., Фогт, М., и Шорт, Д. (2014). Сделать контент понятным для изучающих английский язык на начальных этапах: модель SIOP (2-е изд.). Бостон, Массачусетс: Аллин и Бэкон.
Фарр Р. и Коннор Дж. (2015). Использование Think-Alouds для улучшения понимания прочитанного. Проверено 26 сентября 2015 г.