BCI (Brain Computer Interaction)

Sebelumnya apa sih yang disebut dengan Brain Computer Interaction (BCI), kali ini BlogTapin mengajak anda membahas bagaimana mengendalikan komputer dengan pikiran. Duer, terbayang nggak sih, apabila sebuah proses sumber daya komputer yang kita letakan didalam sebuah program yang kita buat digunakan orang lain diseluruh dunia. Wah, bangganya luar biasa bukan. Apalagi kita dapat mengendalikan komputer mereka dengan pikiran kita.

Sebagaimana film dibulan November tahun lalu, sebuah film fiksi ilmiah yang dibintangi oleh Bruce willis, berjudul Surogate dirilis di Indonesia. Pada film itu mengisahkan alih-alih menggunakan tubuh aslinya untu beraktifitas, umat manusia menggunakan robot pengganti atau yang disebut dengan Surrogate yang benar-benar memiliki anotomi seperti manusia, dioperasikan oleh seorang operator yang berada dirumah. Sama ibaratnya, redaktur dengan wartawan petugas liputan dilapangan. Seluruh aktifitas tindakan dan tingkah laku robot pengganti ini dikendalikan secara jarak jauh hanya dengan menggunakan otak sang operator.

Saat ini, tahun 2010 teknologi tersebut menjadi salah satu cabang ilmu komputer yang disebut dengan Brain Computer Interaction atau bisa disebut juga dengan Brain Machine Interface, ide dan pengembangannya telah dilakukan sejak empat dekade lalu. Diawal tahun 1970, sekelompok ilmuwan di Universitas of California Los Anggeles (UCLA), memulai sebuah proyek penelitian yang cukup ambisius. Mereka meneliti bagaimana membuat komunikasi langsung antara otak dengan perangkat komputer. Tujuan mereka membuat antara muka (interface) manusia dengan komputer atau peralatan yang praktis, yang memungkinkan manusia untuk memberikan perintah kepada perangkat komputer hanya dengan memikirkannya. Jika proyek ini berhasil, akan ada ribuan orang-orang yang cacat secara fisik dimana syaraf motoriknya tidak dapat berfungsi dengan baik, namun otak dan pikirannya masih berfungsi dengan normal, dan dapat memanfaatkan antarmuka ini agar hidup mereka jadi lebih baik. Bukan hanya itu, jika penelitian ini berhasil, kehidupan manusia akan menjadi lebih praktis dan efisien.

Saat ini, hasil dari proyek ini sudah dapat dilihat secara nyata pada laboratorium sains beberapa universitas ternama, seperti stanford universitas, university of pittsburgh dan MIT. Contoh praktis yang menunjukan bagaimana progress teknologi Brain Computer Interaction ini adalah mengendalikan gerakan kursor mouse dari seperangkat komputer tanpa melakukan sentuhan sama sekali, dan dilakukan hanya dengan memikirkannya saja.

Lantas bagaimana sih cara kerja BCI itu sendiri, seperti yang dikatakan Widya salah satu pakar IT di PC Media mengatakan, BCI bekerja dengan cara yang ilmiah sama seperti halnya ilmu pengetahuan yang lain. Salah satu pndasi ilmu pengetahuan yang menjadi dasar dari BCI adalah neurosains yakni sebuah pengetahuan yang mempelajari sistem syaraf manusia, dan ilmu rekayasa biomedis (Biomedic Enginnering). Dalam neurosains dikenal istilah neural prostheses atau seperangkat peralatan yang dapat menggantikan fungsi dari sistem syaraf atau organ sensor dalam tubuh manusia. Salah satu contoh neural prostheses yang telah digunakan secara luas adalah Cochlear implant. Perangkat ini digunakan untuk membantu orang dengan pendengaran yang lemah, namun tidak dengan cara menguatkan gelombang suara yang ditangkap. Cara kerja Cochlear implant adalah dengan melakukan stimulasi secara langsung pada fungsi syaraf pendengaran yang ada didalam koklea (cochlea) dengan medan elektris. Komponennya terdiri dari receiver dan stimulator yang diletakan dibawah kepala, digunakan untuk mengonversi sinyal suara menjadi impuls elektris, dan mengirimkannya melalui kabel ke elektroda. Elektroda inilah yang terhubung langsung dengan koklea sehingga memungkinkan pasien dapat kembali mendengar.

Software open source untuk BCI

Seperti layaknya teknologi komputasi lainnya yang sedang berkembang, kebutuhan software diperlukan ketika membangun sistem untuk BCI. Beberapa diantaranya yang dirilis secara open source adalah EEGLAB, BioSig, OpenEEG, Bioelektromagnetsm Toolbox, EMEGS, FieldTrip,Loreta, dan BCI2000.

EEGLAB

Softwarenya dapat dikunjungi di alamat wabsitenya hhtp://sccn.ucsd.edu/eeglab

Bahasa pemrograman Matlab

EEGLAB merupakan toolbox interaktif untuk matlab yang digunakan memproses EEG, MEG, baik continues maupun event-related, memproses data electrofisiologikal, analisis time/ frekuensi, dan beberapa mode visualisasi data. Pada versi terakhirnya, EEGLAB mempunyai lebih dari 400 fungsi matlab yang berdiri sendiri (Stand-alone). Pada situsnya dicatat bahwa setidaknya peneliti dari 88 negara telah mendownload file ini. EEGLAB menyediakan tampilan GUI yang memungkinkan user mengelola dan memproses secara interaktif EEG beresolusi tinggi, dan data dinamis otak menggunakan independent component analysis (ICA) atau time frekuensi analisys (TFA). Fitur-fitur utama dari EEGLAB adalah user interface berbasis grafis, impor data mendukung banyak format, scroll data hight-density, pendefenisian struktur data untuk EEG, fungsi plotting yang interaktif, semi-automated artifact removal, dan pengukuran ICA dan TFA. Kebutuhan untuk EEGLAB adalah matlab 7.0 yang berjalan disembarang sistem operasi baik itu linux, windows, unix maupun Macintosh. Jumlah RAM yang dibutuhkan sedikit 512 MB, meskipun direkomendasikan 1-4 GB untuk memproses lebih dari 32 channel. Matlab Signal Processing toolbox juga termasuk tool yang direkomendasikan.