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Das Gesichtserkennungsprogramme nicht nur für biometrische Analysen und Sicherheitsanwendungen genutzt werden können, sondern zudem schon länger in der Lage sind, auch die Emotionen eines Nutzers zu erkennen, ist bekannt.

Nun macht die University of California, San Diego, mit einem besonders genauen System und einer sehr interessanten Anwendung auf sich aufmerksam. Die Wissenschaftler um Jacob Whitehill haben die Emotionserkennung für ein eLearning-System verwendet, um so festzustellen, ob der Student mit der gestellten Aufgabe bzw. Lerninhalt überfordert ist oder nicht. Damit soll autonomes Lernen mit einer Software weiter verbessert werden, damit nicht immer neues Material präsentiert wird, obwohl der Nutzer „noch nicht mal“ den vorhergehenden Stoff kapiert hat.

Die gesamte (leider nur englische) Studie zum Projekt kann unter folgender Adresse heruntergeladen werden: http://mplab.ucsd.edu/~jake/its08.pdf

Eine weitere Möglichkeit festzustellen, wie gestresst der Nutzer gerade von den Aufgaben ist, wäre noch die Auswertung von Biofeedbackdaten. Dies ist jedoch bedeutend komplexer, da externe Sensoren benötigt werden, die dann über einen Controller per USB an den Rechner angeschlossen werden. Mal abgesehen von BCI-Anwendungen (die auch in die Kategorie gehören), ist mir bisher auch nur eine amerikanische Software bekannt, die dies aktiv nutzt. Bei dem Computerspiel „Wild Devine“ wird dies mit Atmungs-, Meditations- und Relaxübungen zum Stressmanagement genutzt:

Mehr Infos unter: www.wilddivine.com

Tags: , analyse, einfach, eingabesystem, eLearning, forschung, gesichtserkennung, HCI, head-tracking, interface, MMI, software, UID, Usability

Nach dem ich für den gestrigen Beitrag viel zu den Thematiken BCI und CBI rechchericht habe, bin ich noch auf zwei interessante Brain-Computer-Interfaces gestoßen.

Zum einen hat das amerikanische Militär aktuell einen Plan für ein System vorgestellt, das davon ausgeht, dass die neuronalen Prozesse schneller sind, als sie dem Soldaten wirklich bewusst wird. So ist eine (feindliche?) Aktivität vielleicht schon in seinem Blickfeld, aber bis das Gehirn diese Information auch wirklich so verarbeitet hat, dauert es möglicherweise länger. Mit dem Cognitive Technology Threat Warning System (CT2WS) will man nun ein tragbares Gerät bauen, welches die Gehirnströme des Soldaten fortwährend misst und somit über die Zeit lernt, wann eine Gefahr erkannt wurde bzw. diese fehlt. Somit soll dann zukünftig ein automatisches Warnsystem möglich sein, welches den Soldaten warnt, noch bevor er selber die Gefahr bewusst erkannt hat.

Mehr Infos dazu hier und hier.

Zum anderen ein Experiment von der Duke University (in North Carolina / USA). Bei diesem hat das Forscherteam um Prof. Miguel Nicolelis über fünf Jahre unentwegt die Gehirnströme eines Affen gemessen und ausgewertet. Dem Affen wurde zunächst ein Computerspiel beigebracht, mit welchem er interagieren konnte, indem er über einen Joystik einen Robotorarm steuerte. Gleichzeitig lernte das System seine Gehirnströme dahingehend auszuwerten, das er letztendlich den Robotorarm allein durch die Kraft seiner Gedanken steuern konnte:

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Der Teufel steckt heute im Detail. Nachdem wir nun schon häufig über BCIs berichtet haben, mal die Frage andersrum: Wie schaut‘s denn bei den CBIs? Also, der Computer steuert mein Gehirn.

Vorweg: Die damit verbundenen moralischen und ethischen Fragen zu diesem Thema möchte ich bewusst ausklammern, das wäre mehr etwas für hier.

Fakt ist: Spätestens seit dem es Gehirnschrittmacher für Parkison-, Epilepsie- u.w. Erkrankte gibt, dürfte wohl den meisten die Notwendigkeit solcher Geräte klar sein. Sicher ist auch, dass es in Zukunft noch etliche mehr solcher Implantate geben wird. Sei es zur Steuerung von sensorischen Stimmulationen (wie Gleichgewichts- , Geruchs- und Geschmaksinn oder sexuellen Stimmulation) oder zur Wiederherstellung der akustischen oder optischen Wahrnehmung.

„Interessant“ wird das ganze für die „Nicht-Mediziner“, wenn dieser „Kanal“ zur Bereitstellung weiterer Informationen oder gar zur „Steuerung“ des Individuums genutzt wird. Womit wir nun endgültig auf dem dünsten ethischen Eis wären.

Das dies aber grundsätzlich möglich ist, wies zuletzt eindrucksvoll Prof. John Chapin von der State University New York nach:

Bei diesem Experiment stimulierten die der Ratte eingepflanzten Elektroden diese derart, dass sie ein Belohnungsempfinden bekam und zusätzlich wurde den Tasthaaren ein Gefühl übermittelt, diese stoßen an einen Gegenstand. Fertig war die ferngesteuerte Ratte.

Das auch ähnliches bei Menschen denkbar ist, ist klar. Und wir sind ja auch schon auf dem bestem Wege. Durch die elektrische Stimulation bestimmter Hirnareale können bewusst Emotionen ausgelöst werden. Was für Zwangserkrankte wiederum ein Segen sein kann. Wird es aber irgendwann, bei Computerspielen auch so eine “rückwärtsfunktionierende” Kappe geben, die mich Angst oder Freude erfahren lässt?

Als Rückkanal in das gesunde Gehirn auch schon länger bekannt, ist die kurzzeitige Steigerung des Gedächtnisses:

Könnte dies der allererste Minitschritt zu einem neuen eLearning-System sein?

Und dann gibt es ja noch die weitere angesprochene Möglichkeit, zusätzliche Informationen an das Gehirn zu übermitteln. Das macht vorallem dann Sinn, wenn alle anderen Wahrnehmungen über Augen, Ohren etc. schon „ausgereizt“ sind. Und wer sonst sollte nicht als erstes von so einer „verlockenden Möglichkeit“ profitieren, als … Richtig! … das Militär.

Einen wirklich super Überblick über die Schnittstelle ins Gehirn gibt die, im März erschienende Arbeit „Stand der Technik neuronaler Implantate“ vom Forschungszentrum Karlsruhe. Diese kann hier heruntergeladen werden: www.itas.fzk.de/deu/lit/2008/fied08a.pdf

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Also, bei diesem Projekt der TU Braunschweig wäre ich gerne Laborratte gewesen. Die dortigen Ingenieure haben nämlich die bekannte EEG-Muster-Analyse mit einem Controller für die Steuerung eines Autos verbunden. In diesem Fall natürlich für ein Modellauto!

Das Lenken funktioniert über einen Bildschirm, mit zwei flackernden Schachbrettmustern rechts und links vom Videobild der Onboard-Kamera. Schaut der Fahrer auf das linke Muster wird das Fahrzeug auch in diese Richtung gelenkt.

Das besondere an diesem System ist, das nicht die übliche eng anliegende „Badekappe“ benötigt wird oder gar ein Implantat, sondern ein präparierter Helm. Somit ist ein schnelles Auf- und Absetzen einfach möglich und auch der schnelle Tausch mit einem anderem Nutzer.

Sollte ich tatsächlich mal im Rollstuhl landen oder eine gesteuerte Prothese benötigen, wäre für mich allerdings das aktuelle Optimum die leichten Geräte von Emotiv. Allerdings könnte ich mir vorstellen, das bei diesen wahrscheinlich noch nicht(!) die Erkennungsrate reichen würde. In ein paar Monaten soll der Emotiv EPOC frei erhältlich sein, dann wissen wir genaueres …

Mehr Infos zum Projekt gibt es auf der Seite der TU Braunschweig:
www.emg.ing.tu-bs.de/forsch/eeg_ekg/ceeg/eeg_system_de.htm

Tags: analyse, barrierefreiheit, eingabesystem, fernbedienung, forschung, HCI, interface, MMI, Usability, visualisierung

… dann ist die heute vorgestellte Lösung zwar auch keine wirkliche Alternative aber zumindest ein kleiner Anhaltspunkt.

Auf der noch relative jungen Webseite Feng-GUI hat man die Möglichkeit ein Bildschirmfoto seiner zu analysierenden Webseite hochzuladen und daraus dann eine Heatmap generieren zu lassen die anzeigt, wie der Blicklauf auf der Webseite ist und welche Objekte besonders starke „Eye catcher“ sind. (Obwohl, so viele ich auch vom „richtigen“ Eye Tracking halte, in einfachen Fällen der gesunde Menschenverstand einem das genau so gut sagt, wie eine mehre tausende Euro teure Studie).

So schaut das für unsere Webseite aus:

Die Technologie die dahinter steht ist eine Verbindung von mehreren Algorithmen aus neuroligischen und Eye Tracking Studien sowie Bildanalyseverfahren nach Kontrast, Hervorhebungen und menschlicher Wahrnehmung.

Laut eigenen Angaben, erreichen die Feng GUI Maps eine 70-prozentige Übereinstimmung mit Eye und Mouse Tracking Analysen. Auf dieser Seite kann man sich die Vergleiche zwischen den Analyseergebnissen anschauen.

Am besten mal selber ausprobieren und Urteil bilden unter: www.feng-gui.com

Tags: , analyse, design, eye-tracking, forschung, GUI, heat-map, interface, internet, Usability, visualisierung, webapplikation