Выгорание в ряде профессий хотят отслеживать с помощью «электронных татуировок»
Решаем ли мы математические задачи или думаем, что написать новому знакомому, — напряженная интеллектуальная деятельность заставляет нас хмуриться. Теперь создано устройство для отслеживания такой умственной нагрузки в форме «электронной татуировки» (E-tattoo), которая крепится на лоб.
Разработчики утверждают, что E-tattoo может быть полезно для авиадиспетчеров, пилотов, медиков и представителей других профессий, где контроль умственной нагрузки крайне важен для предотвращения катастроф.
«В таких высокоинтенсивных и ответственных ситуациях мы надеемся, что этот декодер умственной нагрузки в реальном времени сможет предупреждать людей, чтобы они могли скорректировать свои действия, переложить часть работы на ИИ или коллег», — сказала доктор Наньшу Лу из Техасского университета в Остине. По ее словам, устройство не только поможет избежать серьезных ошибок, но и защитит здоровье работников.
Анкетирование недостаточно эффективно для оценки умственной нагрузки: люди плохо оценивают свои когнитивные усилия объективно, а опросы обычно проводятся после выполнения задачи. Существующие устройства электроэнцефалографии (ЭЭГ) и электроокулографии (ЭОГ), которые могут измерять умственную нагрузку через мозговые волны и движения глаз, — громоздкие, проводные и подвержены ошибкам из-за движений пользователя.
В отличие от них, «электронная татуировка» — легкое, гибкое и беспроводное устройство. Черный извилистый узор E-tattoo состоит из проводящего материала на основе графита и крепится на лоб с помощью токопроводящей пленки.
Четыре квадратных электрода ЭЭГ, расположенные на лбу, фиксируют активность разных участков мозга (с референтным электродом за ухом), а прямоугольные электроды ЭОГ вокруг глаз, размещенные вертикально и горизонтально, отслеживают движения глаз. Каждый из растяжимых электродов покрыт дополнительным проводящим материалом.
Индивидуальная одноразовая «электронная татуировка» соединяется с многоразовой гибкой печатной платой с помощью токопроводящей ленты, а легкий аккумулятор крепится к устройству.
Убедившись, что E-tattoo снимает показатели не хуже традиционных ЭЭГ и ЭОГ, разработчики протестировали его на шести добровольцах. Результаты испытаний опубликованы в журнале Device.
Каждому участнику показывали экран, на котором в разных местах поочередно появлялись 20 букв, и нужно было нажать кнопку мыши, если буква или ее местоположение совпадали с теми, что были показаны N шагов назад. Каждый испытуемый выполнял задание несколько раз с разными значениями N (от 0 до 3), что соответствовало четырем уровням сложности.
Эксперименты вполне предсказуемо продемонстрировали, что по мере усложнения задачи активность мозговых волн меняется, что соответствует увеличению умственной нагрузки.
Данные ЭЭГ и ЭОГ вместе с числом N загрузили в нейросеть. После обучения алгоритм смог предсказывать уровень умственной нагрузки участников только на основе данных ЭЭГ и ЭОГ— точнее, чем случайное угадывание.
Полная стоимость устройства, включая чип и аккумулятор, не превысит 200 долларов, заверила Лу. Сейчас исследователи разрабатывают приложение, которое декодирует сигналы с «татуировки» и предупредит пользователя о чрезмерной умственной нагрузке.
Но выходом из этой ситуации необязательно должно быть переключение на простую задачу, заметила ученая.
«Предыдущие исследования показали, что оптимальная умственная производительность достигается, когда нагрузка не слишком низкая и не слишком высокая. Если она слишком низкая, человеку становится скучно, и он теряет концентрацию», — заключила она.
