Introduction

Ce projet est réalisé dans le cadre des projets de quatrième année de cycle ingénieur à l’École Nationale Supérieure d’Ingénieurs du Mans (ENSIM) au sein de la spécialité Informatique.

Depuis plusieurs années, les mesures électroencéphalographiques (EEG) ont gagné en qualité et en précision à mesure des avancées en électronique, en traitement des signaux numériques et en algorithmique. D’abord employée dans le domaine médical, cette technologie, auparavant onéreuse, s’est démocratisée depuis. Des projets, notamment artistiques, se sont pleinement développés grâce à des entreprises privées et des communautés telles que celles d’OpenBCI, Emotiv, Neuromore, OpenVibe, ou d’autres proposant des outils de mesures accessibles à un plus grand public et laissant entrevoir des possibilités de contrôle cognitif en temps réel de systèmes interactifs sonores et visuels.

En effet, les BCI enregistrent les signaux cérébraux afin de les traduire sous la forme de commandes permettant de faire fonctionner différents dispositifs et fournir un feedback à l’utilisateur concernant la transformation des intentions en actions. La solution qui est utilisée au niveau du projet pédagogique est l’OpenBCI, qui consiste à pouvoir mesurer et enregistrer l’activité du cerveau (EEG), des muscles (EMG), et du cœur (ECG) à travers de leur logiciel open-source.

Actuellement, les BCI ont principalement leur place dans la médecine. En outre, elles sont développées principalement pour des personnes lourdement handicapées au niveau moteur pour qu’elles puissent communiquer ou interagir avec leur environnement par la pensée ou grâce à leur motricité restante.

Problématique et objectif

Les enjeux du projet sont plutôt orientés sur les aspects technologiques et le facteur humain.

En premier lieu, c’est le défi technologique qui nous a interpelé. Comme évoqué dans la majorité des documents, les BCI font intervenir une notion d’unimodalité, c’est-à-dire la capacité d’une solution à exploiter la possibilité de sortir une seule action simultanément.
Ainsi, nous avons voulu à travers ce projet, tester cette capacité à travers différentes parties entre elles. La possibilité de multimodalité est, à ce jour, un problème de la recherche vu que la partie logicielle est bien plus performante que la partie matérielle.

C’est aussi un défi humain dans le sens où le projet est composé de quatre sous parties identifiées, un peu sous la forme de mini-projet à leur échelle. Chaque partie doit être composée d’un nombre d’étudiants qui se spécialisent en quelque sorte afin de pouvoir répondre aux différents besoins de chaque partie. L’affectation de huit étudiants sur ce projet était donc une nécessité afin d’offrir une spécialisation des taches.

Les objectifs principaux de ce projet ce porte sur :

  • Analyse des perspectives des BCI : L’intérêt premier du projet est de tester les possibilités du kit OpenBCI à travers plusieurs applications de prédictions de l’état cérébral des personnes.
  • Prise en main de la solution OpenBCI : Consiste en l’appréhension de l’acquisition des signaux ainsi que de l’assemblage des différents composants du casque où l’équipe a dû apprendre de la documentation fournie par l’entreprise OpenBCI et garder une synthèse du principe de fonctionnement grâce à l’outil fourni.
  • Mise en œuvre du casque d’intégration neuronal : Développement d’une application Unity3D qui prend la forme d’un jeu. Le but est de pouvoir utiliser le casque en tant qu’unique ou principal moyen d’interaction.
  • Documentation pour l’utilisation de l’OpenBCI : La production d’une documentation précise sur les parties “Systèmes embarqués”, « Traitement du signal” et “Intelligence artificielle” afin de faciliter la prise en main rapide lors de futurs projets. Ainsi, une personne utilisant ce casque pourra rapidement trouver les informations dont elle a besoin, en plus de donner un exemple simple d’interface neuronale directe.

Rapports et annexes