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Posté par Redbran le Mercredi 11/10/2017 à 12:00
Une interfaces homme-machine pour composer une mélodie par la pensée
Une nouvelle interface cerveau-machine permet de composer de la musique par la pensée.

Si vous venez d'inventer une mélodie et que vous savez lire une partition, peut-être vous suffira-t-il de penser à cet air pour composer un nouveau morceau, grâce à la nouvelle application d'interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque...) cerveau-machine (ICM) mise au point (Graphie) par un groupe de chercheurs.

Les interfaces cerveau-machine (ICM) sont utilisées pour aider les personnes souffrant d'un handicap (On nomme handicap la limitation des possibilités d'interaction d'un individu avec son environnement, causée par une déficience qui provoque une...) physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la nature ;...) à contrôler une prothèse conçue pour être pilotée par la pensée, afin de pouvoir, par exemple, surfer sur Internet (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services variés comme le courrier électronique, la messagerie instantanée et le World Wide Web,...) ou écrire des e-mails.

Les résultats obtenus par l'équipe de chercheurs emmenée par Gernot Müller-Putz, expert en ICM de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un...) de neuro-ingénierie de l'université technique de Graz, se sont appuyés sur les travaux du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration...) MOREGRASP et la bourse 'Feel Your Reach', tous deux soutenus par l'UE. L'équipe vient de publier un article révélant qu'il est possible d'utiliser la pensée pour transférer de la musique depuis le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la motricité volontaire, et...) du compositeur jusqu'à la partition.

Le groupe qui a travaillé sur le projet «Brain Composer» a utilisé une méthode d'ICM déjà connue appelée «potentiel évoqué P300» pour convertir la pensée en écriture. Le potentiel évoqué est une activité couramment mesurée par électroencéphalogramme qui est utilisée dans de nombreuses applications d'ICM telles que les contrôleurs environnementaux, les navigateurs Web ou la peinture. L'équipe a adapté le potentiel évoqué P300 de manière à composer de la musique.

Le système de composition cérébrale conçu est constitué de trois parties: le système d'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) par électroencéphalogramme, le logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y...) de contrôle P300 et le logiciel de composition musicale. Pour l'acquisition des signaux, l'équipe a utilisé un système d'acquisition de signaux biologiques sans gel. Par ailleurs, un système universel de contrôle par ICM a été connecté à un puissant logiciel open-source de composition musicale,MuseScore 1.3. Dix-sept participants (sachant tous plus ou moins jouer d'un instrument) et un compositeur professionnel ont été formés à l'utilisation de l'application. Ils ont alors exécuté une tâche d'épellation de lettres par reproduction, de composition par reproduction et de composition libre à l'aide du système, «pensant» des mélodies ensuite retranscrites sur une partition.

Appliquant des directives de conception centrée sur l'utilisateur, les chercheurs ont étudié l'efficacité, l'efficience et des critères subjectifs en termes de satisfaction, plaisir, frustration et attrait. Le groupe de participants musiciens a obtenu une fidélité moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de...) élevée: 88,24 % (épellation de lettres par reproduction), 88,58 % (composition par reproduction) et 76,51 % (composition libre). Le compositeur professionnel a obtenu des résultats encore supérieurs: 100 % (épellation de lettres par reproduction), 93,62 % (composition par reproduction) et 98,20 % (composition libre). L'évaluation des critères subjectifs a mis en évidence la grande satisfaction des utilisateurs de l'application, dont on peut voir une démonstration dans la vidéo «Sheet Music by Mind».

L'article explique qu'il s'agit de la première étape vers un système de composition musicale pour personnes atteintes d'un handicap grave. L'équipe a tenu compte de l'avis (Anderlik-Varga-Iskola-Sport (Anderlik-Varga-Ecole-Sport) fut utilisé pour désigner un projet hongrois de monoplace de sport derrière lequel se cachait en fait un monoplace de chasse...) des participants pour perfectionner le logiciel. D'après l'article, il s'agit d'un premier pas vers «(…) un système de composition cérébrale utilisé pour se divertir et, plus important encore, pour encourager l'expression personnelle des personnes gravement handicapées.»

Le but du projet MOREGRASP (Restoration of upper limb function in individuals with high spinal cord injury by multimodal neuroprostheses for interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) in daily activities) est de mettre au point une interface utilisateur multimodale non-invasive et multi-adaptative basée sur une interface cerveau-machine (ICM). Elle permettrait de contrôler de manière intuitive une neuroprothèse de préhension sensori-motrice semi-automatique pour aider les personnes souffrant de lésions à la moelle épinière à effectuer les gestes du quotidien.

Référence publication:
- Composing only by thought: Novel application of the P300 brain-computer interface

Pour plus d'informations voir:
- site web (Un site Web est un ensemble de pages Web hyperliées entre elles et mises en ligne à une adresse Web. On dit aussi site Internet par métonymie, le World Wide Web...) du projet
- MuseScore 1.3
- Sheet Music by Mind

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Source: CORDIS-Europa