Tres investigadores del Instituto de Smart Cities (ISC) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), que forman parte del Grupo de Investigación de Inteligencia Artificial y Razonamiento Aproximado (GIARA), han elaborado, junto con un grupo de investigadores de Australia y otro de Taiwán, un algoritmo que permite mejorar, gracias a la inteligencia artificial, la comunicación entre cerebro y ordenador. El sistema desarrollado es capaz de interpretar qué está pensando el usuario en tiempo real; es decir, monitoriza la actividad cerebral y traduce determinadas señales emitidas por el cerebro para que puedan ser interpretadas por un dispositivo, como un ordenador, un teléfono o cualquier otro.
El sistema puede resultar muy útil en el futuro a las personas dependientes o con grave discapacidad, al proporcionarles un nuevo canal de comunicación. Este avance se ha publicado en el número de este mes de febrero de la revista ‘IEEE Computational Intelligence Magazine’, editada por la Sociedad de Inteligencia Artificial del Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (IEEE, por sus siglas en inglés), la mayor asociación mundial de ingenieros. Los editores de esta publicación solicitaron expresamente este trabajo a sus autores, debido a su relevancia y al interés suscitado en la comunidad científica.
Los autores de los desarrollos matemáticos son el catedrático Humberto Bustince Sola y los profesores contratados doctores Javier Fernández Fernández y José Antonio Sanz Delgado, adscritos al Departamento de Estadística, Informática y Matemáticas y miembros también de Navarrabiomed (centro de investigación biomédica del Gobierno de Navarra y la UPNA) y del Instituto de Investigación Sanitaria de Navarra (IdiSNA). En el artículo, han participado, además, investigadores de la Universidad Politécnica de Sídney (Australia) y de la Universidad Nacional Chiao Tung (Taiwán).
Humberto Bustince: “El objetivo final es lograr, con inteligencia artificial, sistemas de interfaz cerebro-ordenador altamente precisos”.
“Los equipos de Australia, de Taiwán y de la Universidad Pública de Navarra trabajan en monitorizar la actividad cerebral a través del electroencefalograma para descifrar intenciones, de forma que una persona pueda controlar determinados dispositivos a partir de su actividad cerebral. Es lo que se denomina, en inglés, ‘Brain-Computer Interface’ (BCI) o interfaz cerebro-ordenador —explica Humberto Bustince—. Con una muestra de personas voluntarias, los investigadores les pedían que pensaran, sin decirlo, si moverían la mano izquierda o la derecha. Así, obtenían datos, que era necesario clasificar”.
RESULTADOS POSITIVOS
Una vez registrada la actividad cerebral, es necesario clasificar los datos obtenidos para extraer las características comunes que luego permitan controlar diferentes dispositivos. “Los equipos de Australia y Taiwán utilizaban métodos tradicionales de clasificación de datos, que resultaban insatisfactorios respecto a los resultados -indica Humberto Bustince-. Desde la UPNA, propusimos un nuevo método de agregar datos, mediante el empleo de integrales generalizadas de Choquet y de Sugeno. Puesto en práctica, logró un casi un 79% de aciertos a la hora de determinar si los participantes pensaban en mover una u otra mano, un porcentaje superior al de los métodos tradicionales, y, además, en tiempo real. Frente a un problema típico de minería de datos, hemos desarrollado en Navarra las matemáticas necesarias para resolverlo”.
Este conocimiento de las intenciones del usuario en tiempo real resulta “muy ventajoso para ciertas patologías médicas, en las que el paciente no puede comunicarse mediante la voz o los gestos”. Los investigadores de la UPNA, junto con sus colegas de Australia y Taiwán, continúan con su investigación ahora con otra pregunta: qué pie moverían los voluntarios. “El objetivo final es lograr, con inteligencia artificial, sistemas de interfaz cerebro-ordenador altamente precisos”, concluye el catedrático.
