Игровые сценарии для применения в парадигме нейрообратной связи (проект)

Ментор	Гнатышак Дмитрий
Учебный семестр	Весна 2015
Учебный курс	1-й курс

Что это за проект?

Нейрообратная связь может рассматриваться как разновидность метода биологической обратной связи и ориентирована на предоставление испытуемому данных о электрической активности его мозга в визуальной или звуковой форме. В таких исследованиях в качестве стимулов, кодирующих сигнал обратной связи (ОС), используются различные звуковые сигналы, например, звуки природы (ручей, морские волны) или видеосигналы (на мониторе отображается постоянное изменение геометрических фигур), параметры которых связаны с целевыми характеристиками нейрональной активности. За счет получения информации в реальном времени, испытуемый может научиться контролировать собственные показатели, что открывает возможности для нейрокоррекции, реабилитации или обучения. Также, существует возможность использования парадигмы нейрообратной связи для обучения пользователя работе с неинвазивными мозг-компьютерными интерфейсами.

Предъявление сигнала обратной связи в контексте игрового сценария является одним из наиболее перспективных подходов. В таком сценарии при положительной динамике нейрональной активности главный герой игры оказывается в более благоприятной ситуации, чем в случае, когда значение корректируемого показателя нейрональной активности находится далеко от нормы. Особенно успешно игровые сценарии применяются при работе с детьми.

Одним из путей обеспечения гибкости в реализации способа предъявления сигнала ОС является использование языка программирования высокого уровня для создания скриптов, реализующих желаемый сценарий, начиная от простейшего столбика до полноценных игр.

Чему вы научитесь?

• Написанию программ и простых игр на языке Python;
• Работе с сигналами нейрообратной связи по стандартным протоколам (Lab Streaming Layer).

Какие начальные требования?

• Навыки программирования на языках высокого уровня;
• Желательны базовые навыки программирования на языке Python.

Какие будут использоваться технологии?

• Python
• Библиотека LSL

Направления развития

• Создание сложных игр, реализованных на различных языках программирования, с использованием нейрообратной связи для управления;
• Использование сложных сигналов ОС

Критерии оценки

• 4: реализация LSL интерфейса и использование скалярного сигнала ОС для управления в простейших играх на Python
• 5: расчёт показателя успешности игрока
• +2 балла: создание собственной игры (возможно, с использованием базовых модулей для написания игр на Python) с управлением на основе сигнала ОС
• +2 балла: реализация управления на основе векторного сигнала ОС
• +1 балл: регуляция уровня сложности (в том числе автоматическая)
• +1 балл: подсчёт статистики и визуализация показателей успешности игрока (с возможностью сброса)
• +1 балл: генерация автоматических отчётов об игровых сессиях