scienceitНаука. Инновации. ТехнологииScience. Innovations. Technologies2308-4758North-Caucasus Federal Universityscienceit-249Research ArticleФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИPHYSICAL AND MATHEMATICAL SCIENCESМОДЕЛИРОВАНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО КАНАЛА ОБРАТНОЙ СВЯЗИ В ОКУЛОГРАФИЧЕСКИХ И НЕЙРО-КОМПЬЮТЕРНЫХ ИНТЕРФЕЙСАХModeling of the additional channel of feedback in eye-tracking and neuro-computer interfacesТуровскийЯрослав АлександровичTurovskyYaroslav Aleksandrovichyaroslav_turovsk@mail.ruБорзуновСергей ВикторовичBorzunovSergey Victorovichsborzunov@gmail.comАлексеевАлександр ВикторовичAlekseevAlexander Viktorovicha_v_alekseev@bk.ruБолдыревСергей ВладимировичBoldyrevSergey Vladimirovichoffice@main.vsu.ruВоронежский государственный университетРоссияVoronezh State UniversityRussian Federation201705092022036172Copyright © Туровский Я.А., Борзунов С.В., Алексеев А.В., Болдырев С.В., 20222022Туровский Я.А., Борзунов С.В., Алексеев А.В., Болдырев С.В.Turovsky Y.A., Borzunov S.V., Alekseev A.V., Boldyrev S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://scienceit.elpub.ru/jour/article/view/249

В работе проведен анализ особенностей применения дополнительного канала связи компьютер-человек в рамках нейрокомпьютерного (мозг-компьютер) и окулографического интерфейсов. Разработана математическая модель функционирования данного канала и его влияния на принятие решений пользователем, учитывающая изменение точности определения сгенерированной пользователем команды в зависимости от времени анализа процесса. В основу модели положен подход, согласно которому при получении информации о характере обработки сигналов программно-аппаратной частью интерфейса, пользователем может осуществляться изменение своего состояния, влияющего на дальнейшую обработку результатов. Проведено численное моделирование для нейрокомпьютерных и окулографических интерфейсов, рассчитаны значения диапазонов времени, в течение которых предъявление информации о результатах предварительной классификации команд пользователя может обеспечить улучшение результатов работы. Полученные результаты позволяют оптимизировать использование разработанных технологий дополнительного канала коммуникации человек-компьютер в аспекте увеличения скорости их работы.

The paper analyzes the features of the application of the additional computer-human communication channel within the neurocomputer (brain-computer) and oculografic interfaces. A mathematical model of the functioning of this channel and its influence on the decision making by the user, taking into account the change in the accuracy of the definition of the user-generated command, depending on the time of the process analysis, is developed. The model is based on the approach according to which when receiving information about the nature of signal processing by the hardware and software part of the interface, the user can change his state, which influences the further processing of the results. Numerical modeling for neurocomputer and ocu-lograic interfaces was carried out, the values of the time ranges during which the presentation of information on the results of the preliminary classification of the user's commands can provide an improvement in the results of work. The obtained results allow to optimize the use of the developed technologies of the additional human-computer communication channel in the aspect of increasing the speed of their work.

нтерфейсы мозг-компьютерокулографические интерфейсыbrain-computer interfaceseye-tracking interfacesReferencesSchalk G., McFarland D.J., Hinterberger T., Birbaumer N., Wol-paw J.R. BCI2000: A general-purpose brain-computer interface (BCI) system // IEEE Transactions On Biomedical Engineering. 2004. vol. 51. Рp. 1034-1043.Schalk G., McFarland D.J., Hinterberger T., Birbaumer N., Wol-paw J.R. BCI2000: A general-purpose brain-computer interface (BCI) system // IEEE Transactions On Biomedical Engineering. 2004. vol. 51. Рp. 1034-1043.Nicolas-Alonso L.F., Gomez-Gil J. Brain Computer Interfaces, a Review // Sensors (Basel). 2012. 12(2): 1211-1279.Nicolas-Alonso L.F., Gomez-Gil J. Brain Computer Interfaces, a Review // Sensors (Basel). 2012. 12(2): 1211-1279.Туровский Я.А., Кургалин С.Д., Алексеев А.В. Анализ движения глаз человека при управлении самоходным шасси с использованием системы видеоокулографического интерфейса // Сенсорные системы. 2017. №1. С. 51-58.Туровский Я.А., Кургалин С.Д., Алексеев А.В. Анализ движения глаз человека при управлении самоходным шасси с использованием системы видеоокулографического интерфейса // Сенсорные системы. 2017. №1. С. 51-58.Туровский Я.А., Кургалин С.Д., Вахтин А.А., Борзунов С.В., Алексеев А.В. Информационные потоки при формировании дополнительного канала обратной связи для интерфейса мозг-компьютер // Технологии живых систем. 2016. Т. 13. № 7. С. 3440.Туровский Я.А., Кургалин С.Д., Вахтин А.А., Борзунов С.В., Алексеев А.В. Информационные потоки при формировании дополнительного канала обратной связи для интерфейса мозг-компьютер // Технологии живых систем. 2016. Т. 13. № 7. С. 3440.Костандов Э.А. Психофизиология сознания и бессознательного. СПб.: Питер, 2004.Костандов Э.А. Психофизиология сознания и бессознательного. СПб.: Питер, 2004.Перекрытие крупномасштабных сетей головного мозга человека, регистрируемых фмрт в состоянии покоя и при выполнении ментальных задач / В.М. Верхлютов, П.А. Соколов, В.Л. Ушаков, Б.М. Величковский. Когнитивная наука в Москве: новые исследования : материалы конференции / под ред. Е.В. Печенковой, М.В. Фаликман. 2015. С. 59-61.Перекрытие крупномасштабных сетей головного мозга человека, регистрируемых фмрт в состоянии покоя и при выполнении ментальных задач / В.М. Верхлютов, П.А. Соколов, В.Л. Ушаков, Б.М. Величковский. Когнитивная наука в Москве: новые исследования : материалы конференции / под ред. Е.В. Печенковой, М.В. Фаликман. 2015. С. 59-61.Оценка скорости работы нейрокомпьютерного интерфейса, реализованного с использованием гибридного интеллекта / Я.А. Туровский, С.Д. Кургалин, С.В. Борзунов // Биомедицинская радиоэлектроника. 2015. № 3. С. 61-70.Оценка скорости работы нейрокомпьютерного интерфейса, реализованного с использованием гибридного интеллекта / Я.А. Туровский, С.Д. Кургалин, С.В. Борзунов // Биомедицинская радиоэлектроника. 2015. № 3. С. 61-70.Системные механизмы поведения / под ред. К.В. Судакова. М: 1990, 240 с.Системные механизмы поведения / под ред. К.В. Судакова. М: 1990, 240 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.