• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Контакты

Тел.: 8 (495) 772-95-90 * 15-366

E-mail: dekpsy@hse.ru

Фактический адрес: 101000, г. Москва, Армянский пер. 4, корп. 2

Почтовый адрес: 101000, г. Москва, ул. Мясницкая, д. 20 (департамент психологии)

 

Руководство

 

Руководитель департамента — Фаликман Мария Вячеславовна

 

Заместитель руководителя департамента — Тюрина Наталья Александровна

 

Заместитель руководителя департамента — Исаева Анастасия Николаевна

Статья
Effects of Auditory and Visual Cueing of Attention on Syntactic Choice in Sentence Production.

Pokhoday M., Myachykov A.

Psychology. Journal of the Higher School of Economics. 2018. No. 15(2). P. 209-221.

Глава в книге
Rapid acquisition of novel word meaning through auditory-motor associations

Chernyshev B. V., Pronko P. K., Nikolaeva A. Y. et al.

In bk.: The Fourth Saint Petersburg Winter Workshop on Experimental Studies of Speech and Language (Night Whites 2018). Saint Petersburg State University, 2018. P. 29-29.

Препринт
Intransitive machines

Poddiakov A.

math. arxive. Cornell University, 2018. No. 1809.03869.

Экономист помогает создавать «умные» протезы конечностей

К Дню российской науки, который отмечается 8 февраля, корреспонденты новостной службы ВШЭ поговорили с тремя молодыми вышкинскими исследователями об их работе и услышали истории о том, как поставить себе цель, добиться результата и не отступить, если задуманное пугает своими масштабами. Одним из них была студентка магистерской программы «Когнитивные науки и технологии: от нейрона к познанию» Елизавета Окорокова.

В департаменте психологии есть Центр нейроэкономики и когнитивных исследований, в котором при помощи современного оборудования (многоканальных энцефалографов, миографов, транскраниальных магнитных стимуляторов) ведутся работы на переднем крае нейронаук. В них участвуют психологи, нейрофизиологи, экономисты, лингвисты, физики, инженеры — из России, Италии, Турции, Англии, США, Испании. В одной из таких научных групп, занимающейся анализом данных, работает Елизавета Окорокова, чьи исследования могут вылиться в создание интеллектуальных протезов конечностей.

История Елизаветы — это пример того, насколько открытой и междисциплинарной является современная наука. Над решением медицинских, на первый взгляд, задач трудится экономист: Елизавета окончила бакалавриат Международного института экономики и финансов (МИЭФ) НИУ ВШЭ, а сейчас учится на втором курсе магистерской программы «Когнитивные науки и технологии: от нейрона к познанию».

«Учась в МИЭФ, я работала в Лаборатории экспериментальной и поведенческой экономики с Алексеем Беляниным, и мы занимались изучением поведения людей в экономических ситуациях, — рассказывает Елизавета Окорокова. — В какой-то момент я поняла, что на эту проблему можно взглянуть и под другим углом, с биологической точки зрения: какие процессы происходят у человека в голове при принятии решений? Я начала интересоваться этим, Алексей Белянин посоветовал мне почитать про нейронауки и познакомил меня с людьми, которые занимаются ими в департаменте психологии — Василием Ключаревым и Анной Шестаковой. Они рассказали, что у них впервые будет прием на магистерскую программу, меня это очень заинтересовало, и я решила „копать“ дальше».

«Копать» получалось и быстро, и эффективно: всего через год исследование Елизаветы было опубликовано в международном научном журнале «Frontiers in Neuroscience».

Идею исследования подсказали профессор ВШЭ Алексей Осадчий и Михаил Лебедев из Университета Дюка, которые являются научными руководителями Елизаветы Окороковой. Идея касалась распознавания рукописного текста на основе миограммы (сигналов, которые неинвазивно считываются с поверхности мышц человека, в данном случае — кисти руки).

Но как экономисту разобраться в этих сигналах? Все дело в том, что методы анализа данных, которые используют экономисты и финансисты, отчасти схожи с используемыми в нейронауке. «Поскольку я раньше занималась в том числе финансами, обработкой биржевых сигналов, я быстро смогла переключиться на обработку временных рядов, имеющих нефрофизиологическую природу», — поясняет Елизавета.

Примечательно, что подобными исследованиями раньше мало кто из ученых занимался: за исключением специалистов из Университета Дюка почти никто не брался за распознавание рукописного текста. Михаил Лебедев смог построить линейную модель, которая распознавала координаты пера на основе миограммы. В Вышке эту модель усовершенствовали, добавив к ней динамические свойства системы, что позволило существенно сократить объём необходимых данных и повысить эргономичность восстанавливаемых траекторий.

Что именно было сделано? Есть сигналы миограммы, которые считываются с мышц руки, и есть координаты, которые отражают изменение положения пера ручки на бумаге, при письме. Задача была в том, чтобы придумать такую модель, которая наилучшим образом связывала бы сигналы миограммы с этими координатами.

Многие технологические компании заняты разработкой гаджетов, работающих на схожих принципах. Но, как правило, речь идет о дискретном распознавании, когда моделируются лишь отдельные движения. «То, что мы делали, — это распознавание не дискретного, а непрерывного процесса изменений координат на листе бумаги, — говорит Елизавета Окорокова. — Здесь не два, три или пять состояний, а бесконечно много: перо может находиться где угодно в каждый момент времени».

«Например, когда вы пишете цифру „7“, то, пока вы двигаетесь по прямой, наш алгоритм уделяет основное внимание динамической модели, „любящей“ гладкие траектории движения, — объясняет Алексей Осадчий. — Но в момент, когда вы добрались до угла, более важным для алгоритма оказывается сигнал миограммы, диктующий резкую смену направления Естественно, все происходит адаптивно и автоматически, и мы не научаем алгоритм писать каждую цифру в отдельности, а используем общую динамическую модель и слияние предсказаний при помощи калмановского фильтра».

Елизавета Окорокова считает, что разработанная ею с коллегами модель хотя и лучше прежних, все еще не дает идеального предсказания координат. И все же это первый и важнейший шаг к созданию интеллектуальных протезов, которые позволят людям с травмами конечностей и ампутациями вернуть мелкую моторику и совершать микроскопические движения. Не только писать, но и рисовать, лепить, играть на музыкальных инструментах.

К проекту, над которым работают Окорокова и Осадчий, присоединяется все больше исследователей. «К нам с первого курса магистерской программы пришел Георгий Сапожников, выпускник МАИ, — рассказывает Елизавета. — Он пишет программу, которая позволяет в реальном времени считывать сигналы с мышц и распознавать несколько движений. То есть если мы сейчас на вас наденем электроды, эта программа сможет тут же распознать, какое движение вы производите».

В дальнейшем эти разработки и усовершенствованный алгоритм распознавания будут протестированы на экспериментальном протезе, который создается в одной из сотрудничающих с Вышкой компаний — резиденте Сколково. А затем пройдут клинические испытания — на реальных пациентах.

Узнать больше об исследованиях Елизаветы Окороковой и ее коллег по Вышке можно 10 февраля на открытой лекции в ДК ЗИЛ. В частности, Елизавета расскажет о нейроинтерфейсах, которые позволяют управлять машинами с помощью биологических сигналов.

См. другие истории