Проблемы человеко-машинных коммуникаций.

Перечень научно-технологических проблем, преодоление которых резко повысит эффективность средств человеко-машинных коммуникаций.

Данные проблемы с той или иной степенью условности группируются по следующим основным направлениям:

Разнообразие.

Текущие методы не приспособлены для одновременной записи данных от разных типов клеток, не позволяют измерять и анализировать активность нейронов в нескольких временных масштабах, на разных глубинах и в разных структурах мозга.

Мультимодальность.

Измеряемая имеющимися инструментами активность сводится, главным образом, к электрофизиологии; прочие виды активности (за пределами электрических сигналов) почти не отслеживаются.

Прямые измерения.

Картина активности мозга выводится либо по косвенным данным, либо по данным низкого разрешения, с обилием шумов и артефактов.

Интеграция.

Неинвазивные _{(не связанные с проникновением через естественные внешние барьеры организма)}  методы регистрации и модуляции активности мозга имеют либо низкое разрешение, либо слабое проникновение управляющего сигнала в ткани; сильные стороны разных методов должны быть совмещены в одной технологии.

Обратная связь.

Сочетание записи одновременно с нейромодуляцией порождает артефакты стимуляции, в настоящее время их трудно отделять от собственной активности клеток.

Миниатюризация.

Мультиэлектродная запись высокой плотности требует затратных способов производства, масштабирования межсоединений и мультиплексирования потоков данных.

Требуется новая элементная база.

КМОП   _{((комплементарная структура металл-оксид-полупроводник; англ. CMOS, complementary metal-oxide-semiconductor) — набор полупроводниковых технологий построения интегральных микросхем и соответствующая ей схемотехника микросхем)}. электроника плохо сопрягается с биологической тканью, не учитывает специфику механических, электрических и химических свойств мозга.

Без генетики.

Неинвазивные методы высокого пространственно-временного разрешения подразумевают ввод генетического материала в клетки, что сдерживает использование этих методов на человеке.

Юзабилити, пассивные интерфейсы.

Современные коммерческие ИМК _{(инвазивный интерфейс мозг-компьютер)} имеют низкую степень эргономичности, неудобны при долгом использовании, требуют регулярной калибровки и работают лишь при высокой концентрации внимания пользователя.

Лавина данных.

Развитие инструментов нейротехнологий ведет к стремительному росту объемов поступающих данных; текущие методы не справятся с их хранением, обработкой и анализом.

Умные инструменты.

Нейросети, обученные на больших данных, высоко эффективны, но легко уязвимы; процесс машинного «мышления» принципиально непрозрачен для обучающего.

Доверие к инструментам.

Распространение техник мета-обучения и переноса обучения повышают риск скрытого («троянского») обучения нейросетей.

Нано-нейротех.

Адресная доставка наноматериалов в мозг технически сложна; исследование их применений в нейробиологии находится на ранней стадии, испытания единичны.

Технические подробности, описание проблем : "Аналитическое исследование по развитию российского и международного рынка по направлению «Нейронет», в части, касающейся научно-технических вызовов,
развития сквозных технологий, развития успешных бизнесов"