Junio 4,  2010 Felip Miralles – Barcelona Digital Centro Tecnológico
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Tabla de contenidos <ul><li>Motivación </li></ul><ul><li>Solución propuesta </li></ul><ul><li>Definición de usuarios </li>...
Motivación <ul><li>Problema socio-económico: </li></ul><ul><li>Las diez más importantes patologías generan discapacidades ...
Solución propuesta <ul><li>Mejorar la calidad de vida de personas con discapacidades severas superando dos de sus mayores ...
Solución propuesta <ul><li>Desarrollo de nuevas tecnologías para  adquirir e integrar información  de diferentes señales f...
Solución propuesta Comunicación Abrir puerta Dice “Hola” Mover Avatar EEG EMG Gestos, etc. Monitor afectivo “ Estoy cansad...
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Tecnologías implicadas <ul><ul><li>Inteligencia Ambiental </li></ul></ul><ul><ul><li>Computación ubicua  para conseguir ac...
Tecnologías implicadas <ul><ul><li>Redes Sociales </li></ul></ul><ul><ul><li>Mejora de la calidad de vida promoviendo la  ...
Tecnologías implicadas <ul><ul><li>Realidad Virtual </li></ul></ul><ul><ul><li>Creación de medios de  auto-expresión ,  co...
Ciclo de diseño <ul><ul><li>Prototipo 1 – Entorno inicial : Control luces habitación, TV, micro-blogging (twitter), manejo...
Consorcio Coordinación. R&D en eHealth, movilidad y seguridad. En específico, soporte a tecnologías para neurorehabilitaci...
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Autonomía e inclusión social mediante Interfaces Cerebro-Ordenador para conectar a las personas con discapacidad a su entorno físico y social

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  1. 1. Junio 4, 2010 Felip Miralles – Barcelona Digital Centro Tecnológico
  2. 2. BrainAble : Autonomía e inclusión social mediante Interfaces Cerebro-Ordenador para conectar a las personas con discapacidad a su entorno físico y social Felip Miralles
  3. 3. Tabla de contenidos <ul><li>Motivación </li></ul><ul><li>Solución propuesta </li></ul><ul><li>Definición de usuarios </li></ul><ul><li>Escenarios de uso </li></ul><ul><li>Tecnologías implicadas </li></ul><ul><ul><li>BNCI (Brain/Neural-Computer Interfaces) </li></ul></ul><ul><ul><li>Inteligencia ambiental </li></ul></ul><ul><ul><li>Redes sociales </li></ul></ul><ul><ul><li>Realidad virtual </li></ul></ul><ul><li>Ciclo de diseño </li></ul><ul><li>Consorcio </li></ul>
  4. 4. Motivación <ul><li>Problema socio-económico: </li></ul><ul><li>Las diez más importantes patologías generan discapacidades físicas y cognitivas (enfermedades neurodegenerativas, enfermedades del corazón, problemas osteo-articulares, depresión, cáncer de pulmón, accidentes de coches, etc.) </li></ul><ul><li>La rehabilitación es una herramienta potencial para recuperar funcionalidad y participación, sin embargo… </li></ul><ul><ul><li>Requiere ser intensivo, personalizado y sostenido por suficiente tiempo. </li></ul></ul><ul><ul><li>Falta de evidencia sobre su eficacia </li></ul></ul><ul><li>Interfaces cerebro-ordenador ayudan a desarrollar : </li></ul><ul><ul><li>Nuevos dispositivos de rehabilitación más eficientes </li></ul></ul><ul><ul><li>Nuevos paradigmas de intervención orientados al aumento de la autonomía en actividades de la vida diaria . </li></ul></ul><ul><ul><li>Nuevas taxonomías para mejorar indicadores y asignación de recursos . </li></ul></ul>
  5. 5. Solución propuesta <ul><li>Mejorar la calidad de vida de personas con discapacidades severas superando dos de sus mayores obstáculos – la exclusión de las actividades sociales y del hogar – a través de la inclusión de nuevos medios de comunicación e interfaces compuestas por BNCI combinado con Inteligencia Ambiental , redes sociales y entornos virtuales . </li></ul>
  6. 6. Solución propuesta <ul><li>Desarrollo de nuevas tecnologías para adquirir e integrar información de diferentes señales fisiológicas, diferentes técnicas BCI y movimientos. </li></ul><ul><li>Detección mejorada de la intención del usuario (por BCI) y su estado afectivo (monitorizado pasivo). </li></ul><ul><li>Software de identificación de la información óptima y adaptar la interfaz para proveer nuevos métodos de interacción social y ambiental </li></ul>BNCI interact VIRTUAL REALITY ENVIRONMENT manage SOCIAL NETWORKS HOME AUTO-MATION AFFECTIVE COMPUTING
  7. 7. Solución propuesta Comunicación Abrir puerta Dice “Hola” Mover Avatar EEG EMG Gestos, etc. Monitor afectivo “ Estoy cansado” “ Cometí un error” “ Estoy confundido” EEG EMG, HR Gestos, etc. Acciones Comandos ejecutados Mostrar cambios (muestra simple, si el usuario está cansado o confuso) Feedback al usuario (encendiste la luz, abriste la puerta y dijiste “hola”) Interfaz adaptable (opciones de fácil manejo cuando el usuario tiene sueño) Repetición de información (si el usuario está confuso o no responde a peticiones) Integración multimodal Integración multimodal
  8. 8. Definición de usuarios <ul><ul><li>Patologías </li></ul></ul><ul><ul><li>neurológicas: </li></ul></ul><ul><li>o Traumatismo cerebral </li></ul><ul><li>o Lesiones de médula espinal </li></ul><ul><li>o Ictus cerebral </li></ul><ul><li>o Esclerosis múltiple </li></ul><ul><li>o Esclerosis lateral amiotrófica </li></ul><ul><li>o Parálisis cerebral </li></ul><ul><li>o Síndromes neuromusculares </li></ul><ul><li>o Otras lesiones cerebrales (tumores, infecciones, etc.) </li></ul><ul><ul><li>Se tiene como objetivo asistir a personas con discapacidades motoras </li></ul></ul><ul><ul><li>Patologías </li></ul></ul><ul><ul><li>No neurológicas: </li></ul></ul><ul><li>o Amputaciones </li></ul><ul><li>o Patologías cardiacas severas </li></ul><ul><li>o Patologías reumáticas severas </li></ul><ul><li>o Patologías respiratorias severas </li></ul><ul><li>o Condiciones hereditarias </li></ul><ul><ul><li>La clasificación de grupos de usuarios se realizará mediante el “ International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF)” </li></ul></ul>
  9. 9. Escenarios de uso <ul><ul><li>Habilitar medios de comunicación e interacción aún estando en el hospital en período de rehabilitación, así como en el hogar y entornos urbanos </li></ul></ul><ul><ul><li>División de entornos </li></ul></ul><ul><ul><li>Entorno de usuario </li></ul></ul><ul><ul><li>Entorno físico </li></ul></ul><ul><ul><li>Entorno virtual </li></ul></ul><ul><ul><li>Aplicaciones Web </li></ul></ul><ul><ul><li>Comprende la conexión entre el usuario y el sistema BNCI y su interfaz para comunicarse y controlar el entorno. </li></ul></ul><ul><ul><li>Incluye aquellos dispositivos domóticos o de interacción directa con el entorno real. </li></ul></ul><ul><ul><li>Puede ser la representación de un mundo imaginario o la simulación del entorno real donde puede ejecutar acciones reales. </li></ul></ul><ul><ul><li>Permite el acceso a Internet y a redes sociales u otro medio de comunicación en red como twitter, facebook, skype, etc. </li></ul></ul>
  10. 10. Tecnologías implicadas <ul><ul><li>BNCI (Interfaces Cerebro/neuro-Ordenador) y Computación Afectiva </li></ul></ul><ul><ul><li>Inteligencia Ambiental </li></ul></ul><ul><ul><li>Redes Sociales </li></ul></ul><ul><ul><li>Realidad Virtual </li></ul></ul>
  11. 11. Tecnologías implicadas <ul><ul><li>BNCI (Interfaces Cerebro/neuro-Ordenador) y Computación Afectiva </li></ul></ul><ul><ul><li>Herramientas que pueden detectar e integrar múltiples señales fisiológicas (EEG, EMG y EOG) y diferentes técnicas BCI (P300, SSVEP, ERD). </li></ul></ul><ul><ul><li>Software para identificar la mejor señal, método o su combinación ( BCI híbrido ). </li></ul></ul><ul><ul><li>Software de monitorización afectiva que pueda determinar cuando un usuario está cansado, emocionado, confuso, frustrado, etc. o simplemente cometió un error. </li></ul></ul>
  12. 12. Tecnologías implicadas <ul><ul><li>Inteligencia Ambiental </li></ul></ul><ul><ul><li>Computación ubicua para conseguir acceso a los dispositivos e integrar los servicios. </li></ul></ul><ul><ul><li>Creación de un sistema consciente del contexto del entorno capaz de reconocer y responder a diferentes situaciones. </li></ul></ul><ul><ul><li>Capacidad de ser proactivo , adaptarse a necesidades del usuario mediante la anticipación. </li></ul></ul><ul><ul><li>Establecimiento de una arquitectura simple de interoperabilidad por medio del estándar URC/UCH ( ISO/IEC 24752) . </li></ul></ul>Network
  13. 13. Tecnologías implicadas <ul><ul><li>Redes Sociales </li></ul></ul><ul><ul><li>Mejora de la calidad de vida promoviendo la interacción social y evitando el aislamiento. </li></ul></ul><ul><ul><li>Inclusión de medios que permitan evaluar y cuantificar parámetros médicos específicos a sus problemas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Generación de una base de conocimiento a través de la información suministrada por usuarios. </li></ul></ul><ul><ul><li>Comparar y analizar correlaciones entre datos de usuarios para definir y clasificar su perfil. </li></ul></ul>
  14. 14. Tecnologías implicadas <ul><ul><li>Realidad Virtual </li></ul></ul><ul><ul><li>Creación de medios de auto-expresión , comunicación y estimulación cognitiva . </li></ul></ul><ul><ul><li>Diseño y desarrollo de un entorno virtual multisensorial a ser usado junto al BNCI . </li></ul></ul><ul><ul><li>Simulación de entornos reales que permitan controlar y sirvan de interfaz de control de dispositivos domóticos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Simulación entornos imaginarios e interacción con el mundo virtual. </li></ul></ul><ul><ul><li>Comunicación e interacción social en entornos virtuales en red. </li></ul></ul>
  15. 15. Ciclo de diseño <ul><ul><li>Prototipo 1 – Entorno inicial : Control luces habitación, TV, micro-blogging (twitter), manejo objetos virtuales, etc. </li></ul></ul><ul><ul><li>Prototipo 2 – Entorno avanzado : Control aire acondicionado, puertas, cortinas, cámara IP, navegación entorno virtual, redes sociales estándar (facebook), etc. </li></ul></ul><ul><ul><li>Prototipo 3 – Entorno final : Control de ordenador, redes sociales virtuales (second life), etc. </li></ul></ul><ul><ul><li>Desarrollo de prototipos según niveles de complejidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Grupos de usuarios </li></ul></ul><ul><ul><li>Pruebas individuales </li></ul></ul><ul><ul><li>Revisión comparativa </li></ul></ul><ul><ul><li>Ciclo de diseño iterativo </li></ul></ul><ul><ul><li>Tecnológicas </li></ul></ul><ul><ul><li>Sociales </li></ul></ul><ul><ul><li>Aprendizaje </li></ul></ul><ul><ul><li>Económicas </li></ul></ul><ul><ul><li>Barreras a superar </li></ul></ul>
  16. 16. Consorcio Coordinación. R&D en eHealth, movilidad y seguridad. En específico, soporte a tecnologías para neurorehabilitación, ambientes inteligentes y computación ubicua, interoperabilidad y accesibilidad de dispositivos, AI y ontologías, y Web 2.0. Procesado de señal, computación afectiva, BCI en entornos virtuales y reales, BCI en pacientes. Realidad virtual y mixta en red, análisis de respuestas humano-afectivas, modelos de percepción biológica, cognitiva y de comportamiento. Procesado distribuido de datos, sistema de administración de datos, control y automatización del hogar, URC/UCH. . Ingeniería biomédica, biofeedback, sistemas de comunicación humano-ordenador, BCI y computación afectiva. Pruebas con personas con discapacidades, desarrollo de material de entrenamiento, diseño y aplicación de Web 2.0, diseminación y publicidad. Bioingeniería aplicada a la rehabilitación funcional, aplicación de las TICs a la rehabilitación cognitiva, aplicación del análisis de datos para la generación del conocimiento.
  17. 17. Consorcio
  18. 18. Gracias www.brainable.org

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