Dallas-baserade Darwin Ecosystem har länge varit i branschen för mönsterdetektering. Företaget använder maskininlärning för att förutsäga trender på finansmarknaderna, analysera uppsatser för polishögskolor för att avgöra om praktikanter skulle passa bra och arbeta med personalavdelningar för att identifiera egenskaper hos topppresterande.
Men företaget med artificiell intelligens arbetar på sitt mest ambitiösa projekt hittills – att utveckla ett system som spårar hjärnvågor, känner igen mönster och tolkar intentionerna bakom dem. Det kan låsa upp kommunikation för vuxna och barn som inte kan tala.
Projektet är fortfarande i sin tidiga fas, men den blev igenkänd i våras vid South by Southwest. Företaget, som har cirka 15 anställda, var finalist i Austins teknikkonferens Interactive Innovation Awards för sitt arbete med artificiell intelligens och maskininlärning.
Thierry Hubert, verkställande direktör för Darwin Ecosystem, och hans team testar tekniken med en quadriplegic ung kvinna i Ontario som har en sällsynt neurologisk störning. Den planerar att kommersialisera aspekter av systemet, som dess trådlösa huvudbonader och hjärnvågsavläsningssensorer, i slutet av 2018.
Men Hubert sa att hans primära fokus är att nå så många människor som möjligt, så att han kan samla in mer data och bättre förstå mönster i hjärnan. Han ser projektet som sitt företags forsknings- och utvecklingsenhet – en utmaning som kommer att hålla det i framkant.
Systemet som Darwin Ecosystem utvecklar är öppen källkod och mobilappen som ingår i det kommer att vara gratis. Darwin Ecosystem har samarbetat med partners, inklusive IBM och Tanmay Bakshi, en kanadensisk tonåring som är ett underbarn med artificiell intelligens.
Hubert sa att varje huvudbonad kostar cirka 850 dollar att tillverka, men han skulle vilja sänka kostnaden till $250 eller $350 när den släpps ut på marknaden.
Han sa att han har blivit kontaktad av familjer och individer som har många olika medicinska tillstånd som begränsar deras tal. Vissa har degenerativa sjukdomar, som Lou Gehrigs sjukdom, och vill träna systemet så att det kan tala för dem när de inte längre kan. Han har också pratat med ett ridterapiprogram som betjänar personer med funktionshinder, av vilka några är icke-verbala, som skulle vilja ha ett bättre sätt att förstå sina deltagare.
"Idag med innovation, du måste köra en parallell kurs, " sa han. "Om du inte har en vision och du inte lägger ansträngningar på grunderna i din vision och du bara tittar på den merkantila aspekten, du kommer inte att kunna överleva i en värld av innovation inom teknik. Du kommer att bli bra på det du gör under en kort tid, men till sist, du kommer att misslyckas."
Så här fungerar systemet:Personen som inte kan kommunicera bär en trådlös huvudbonad som är en elektroencefalografi (eller EEG) enhet. Den spårar hjärnans mönster under perioder. En intim tolk hjälper till att upptäcka individens uttryck, rörelser och sociala signaler och placerar sina observationer i en mobilapp för att hjälpa till att förstå hjärnvågsmönster. Den trådlösa huvudbonaden överför data, som samlas till en fil.
Programvara hjälper till att upptäcka mönster för att börja förutsäga personens tänkande eller så småningom, tala på hans eller hennes vägnar. En visuell matris lyser upp i olika färger för att reflektera hjärnaktiviteten tillbaka till individen.
HUR DET BÖRJADE
Projektet började med en tweet till en främling. En vän till Terri Mitchell, mamman till den unga kvinnan i Ontario, twittrade en IBM-anställd. Hon frågade om tekniska framsteg kunde hjälpa Mitchells dotter, Brittany Horton, tala. IBM-anställda kopplade henne till Darwin Ecosystem, som började sin forskning.
Horton har Retts syndrom, som påverkar hjärnans utveckling hos kvinnor och kan försämra förmågan att tala och röra sig. Darwin Ecosystem har arbetat med mamman och dottern för att testa tekniken och göra den redo att rullas ut till fler.
Mitchell använder sin dotters ansiktsuttryck och ljud för att läsa hennes tankar. Hon kan se på dotterns ögonrörelser om hon vill att hennes föräldrar ska byta tv-kanal eller på att hon rör om hon vill ha en filt. Mitchell registrerar sin dotters reaktioner i appen, som kopplar dem till hjärnans aktivitet i dessa ögonblick för att hjälpa till att etablera ett mönster.
Hubert sa att han skulle vilja se Horton bli mindre isolerad och beroende av vaktmästare för att tala för henne.
"Om hon är i ett rum och hon är obekväm, hon vill ha något, hon vill inte ha något, hon har en preferens, det skulle tillåta henne att kommunicera det till vem som helst, " sa han. "Det skulle vara min definition av framgång:Om mamma är borta, kan hon höras."
Mitchell sa att hon är uppmuntrad av Darwin Ecosystems arbete - även om det fortfarande är i ett tidigt skede. "Om det inte kan hjälpa min dotter, det kommer att hjälpa någon, " Hon sa.
Hon sa att det är frustrerande att se sin dotter och många andra inte kunna dela med sig av vad de tycker eller känner med sina läkare, familj eller vänner. "Du kan se i deras ögon att de har mer att kommunicera, men de kan inte, " Hon sa.
Ross Power, företagets innovationschef, sa att han är inspirerad av vad han lärde sig när han arbetade på ett rehabiliteringscenter med tonåringar för år sedan. Han minns hur utmanande det var att kommunicera med ungdomarna, av vilka många var nära hans egen ålder.
"Du kan se alla kugghjul som fungerar i någons sinne, och de kan inte uttrycka det, " han sa.
Han hjälpte till att designa en huvudbonad som inte orsakar smärta eller huvudvärk. Istället för ett styvt stycke med repiga spikar, han utvecklade en som är gjord av stretchigt resår och elektroder som ser ut och känns som tygknappar.
"Vi vill se till att uppgifterna kommer från dig, inte den bisarra miljö vi placerar dig i, " han sa.
SÖKER LÖSNINGAR
Efter att ha hört om Darwins ekosystem, Amber och Dan Weigl åkte till en South by Southwest-showcase i mars för att träffa företaget. De tog med sig sin 7-åriga dotter, Catherine, som också har Retts syndrom.
Precis som andra förstaklassare, Catherine berättar skämt, blir nervös inför skolans talangshow och blir frustrerad av sina föräldrar – men hon kan inte uttrycka sig som andra barn gör. Hon kommunicerar genom att använda ögonen för att titta på symboler och fraser på en näthinnaskanningsdator gjord av Tobii, som talar för henne. Ögonskanningssystemet kan trötta ut hennes dotter och ibland är det svårt för henne att nå de övre och nedre hörnen av skärmen.
Amber Weigl sa att hon ville att Darwin Ecosystem skulle träffa sin dotter och förstå hur dess forskning kan göra skillnad. Hon sa att hon alltid letar efter ett bättre sätt att låsa upp tankarna i sin dotters huvud.
"Vi strävar alltid efter att ge henne den största världen hon kan ha, och vi försöker alltid göra den världen större, " Hon sa.
Och Weigl kan se en framtid där teknik kommer att hjälpa hennes dotter att få ett bättre liv.
"Jag skulle älska att en dag få problemet där min 15-åring är orolig för att jag ska läsa hennes tankar, " sa hon med ett skratt. "Jag vet inte om den tekniken kommer att nå dit, men jag skulle vilja veta så mycket om mina barns tankar och drömmar som hon vill dela med sig av, och jag vill ta bort alla fysiska begränsningar för det."
©2018 The Dallas Morning News
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.
