Los ordenadores se rinden a la mirada y el gesto

Ingenieros y fabricantes sueñan con máquinas capaces de interpretar gestos, movimientos, posturas e incluso la relajación y la atención visual de las personas. El objetivo no es sólo que una persona pueda interactuar con un ordenador como lo haría con otro ser humano, sino también hallar vías para que los discapacitados puedan relacionarse con las máquinas de forma sencilla. El estudio de los gestos y la captación de los impulsos eléctricos cerebrales son las fórmulas más extendidas para lograr que el pensamiento y los movimientos del usuario se conviertan en una acción en la pantalla del ordenador.

La compañía sueca Tobii ha presentado recientemente junto al fabricante Lenovo un prototipo funcional de ordenador portátil que se controla sólo con los ojos. El sistema rastrea la mirada de la persona que se encuentra frente al equipo de una forma similar a como si alguien mirase a los ojos de su interlocutor estimando hacia dónde mira con la observación del movimiento de sus ojos.

La pantalla incorpora en su parte inferior el sistema de rastreo ocular

No es la primera vez que Tobii aplica sus investigaciones a un ordenador, pero hasta ahora la tecnología sólo se había materializado en equipos orientados a personas que sufren limitaciones motoras y necesitan un método alternativo para controlar un ordenador. El acuerdo con Lenovo podría extender las posibilidades de esta tecnología a todos los usuarios. "Este portátil es la prueba de que la tecnología de seguimiento ocular está lo suficientemente madura como para ser utilizada en los ordenadores comunes", explica el presidente de Tobii, Henrik Eskilsson.

Cómo funciona

El sistema se compone de dos partes: hardware y software. Todas las pantallas creadas por Tobii (y ahora también la del portátil creado junto a Lenovo) incorporan en su parte inferior el sistema de reconocimiento ocular, que incluye dos cámaras en su interior para realizar tanto la calibración de los ojos como el seguimiento de la mirada. Antes de comenzar a utilizar el equipo es necesario realizar los ajustes personales durante unos segundos para que el sistema localice la ubicación de los ojos y realice las pruebas que servirán como patrones.

Microsoft también incluye en Kinect el reconocimiento facial y de gestos

El rastreador detecta hacia dónde enfocan los ojos mediante el seguimiento de un reflejo en la córnea (ver gráfico). Para ello, el accesorio envía varios haces infrarrojos que no molestan y son invisibles al ojo humano. Los sensores del dispositivo registran imágenes de los ojos que después serán procesadas para detectar la posición exacta del reflejo en la pupila o el iris tras seguir un objeto que se mueve por la pantalla.

Resultado práctico

El resultado es que, cuando el usuario fija la mirada sobre un punto, el sistema interpreta que quiere hacer clic y que el doble parpadeo equivale a un doble clic. La pantalla del ordenador se oscurecerá o brillará más en función de si detecta que alguien la está mirando para prolongar la duración de la batería.

Los investigadores auguran un futuro en el que se podrán transmitir ideas

El sistema ha sido programado para crear un cuadro imaginario en torno a la cabeza de la persona y que así esta pueda tener cierta libertad para mover la cabeza y que los sensores sigan interpretando hacia dónde mira. Ese espacio imaginario en el que el usuario puede moverse varía en función del modelo de seguimiento incorporado al ordenador. "La sensación es que es el ordenador el que tiene que estar pendiente del usuario, y no al revés", resumen en Tobii.

El funcionamiento correcto del dispositivo que está colocado bajo la pantalla depende en gran medida de la programación del software con el que va a utilizarse, diseñado específicamente para interpretar las señales que envía el usuario con sus ojos. En el caso del ordenador de Tobii y Lenovo, la interfaz propia funciona sobre Windows 7, aunque todas las opciones han sido adaptadas.

El sistema dispone de un menú que da acceso a funciones como llamar por teléfono, escribir textos, enviar correos electrónicos, ver imágenes, ampliar mapas o navegar por internet.

La asociación con Lenovo consiste en la fabricación de 20 equipos que se utilizarán para desarrollo de aplicaciones y demostración, pero compañías como Tobii son conscientes de que para que esta tecnología se popularice, además de un correcto funcionamiento, también es necesario que sea barata. "Creemos que esto puede realizarse en un par de años asociándonos con el fabricante adecuado", explica Eskilsson. Por ahora, el precio de un equipo estándar ronda los 18.000 euros.

Del ocio a la investigación

Microsoft es otra compañía convencida de que la evolución de la informática pasa por fusionar la interfaz gráfica convencional (con ratón y teclado) con una más natural basada en gestos y movimientos. Su primera aproximación comercial a esta tendencia es Kinect, un dispositivo con fines lúdicos que funciona conectado a la consola Xbox 360 y que capta y reproduce los movimientos del jugador en pantalla sin necesidad de mandos.

Microsoft ya está probando cómo la cámara, el proyector de infrarrojos y el sensor que capta el entorno en 3D de Kinect pueden utilizarse con otros propósitos. "En breve vamos a liberar el código de Kinect para que también pueda utilizarse en ordenadores con Windows. Así los investigadores podrán crear aplicaciones a la medida en áreas como medicina virtual, realidad aumentada, rehabilitación o control de objetos y robots a través del movimiento de la persona", explican fuentes de la compañía.

El sensor de reconocimiento 3D de Kinect funciona creando una imagen exacta tanto de la habitación como del usuario que se encuentra frente al dispositivo. La cámara y el software que integra realizan un escaneado de 48 puntos del cuerpo (en cabeza, brazos, torso y piernas), así como de la voz y la cara. "La investigación mediante captura de movimientos es muy cara. Queremos apoyar a la comunidad de programadores para que creen aplicaciones gratuitas para Windows y Kinect, un hecho que se materializará en los próximos meses. Una vez que el código se libere, asociaciones y fundaciones podrán utilizarlo para sus propios proyectos", añaden en Microsoft.

La patente que la compañía solicitó para este dispositivo también incluía las posibilidades de reconocimiento facial y el control con gestos. Aunque esa funcionalidad aún no se ha añadido a los juegos convencionales, la compañía no descarta crear servicios con esas opciones. "La máquina permite esas posibilidades. Nosotros seguiremos creando aplicaciones que se sumarán a aquellas que añadan los programadores externos", puntualizan las mismas fuentes.

Leer la mente

Científicos de la Universidad de Washington han publicado esta semana un estudio en la revista Journal of Neural Engineering en el que demuestran que una persona puede controlar el cursor de un ordenador con sólo pensarlo. Al contrario que en los casos mencionados anteriormente, para realizar esta investigación se ha utilizado un procedimiento invasivo que utiliza electrodos colocados en el cerebro de pacientes para grabar su actividad eléctrica.

Las pruebas se han realizado con pacientes epilépticos a los que se les ha realizado una pequeña inserción en el cerebro. En los ensayos, los pacientes trataban de mover un cursor utilizando palabras predefinidas que se asociaron con instrucciones específicas. Esta conexión directa ofreció como resultado que estos pacientes podían controlar ordenadores hasta con un 90% de precisión.

En el futuro, los investigadores esperan insertar implantes permanentes con el procedimiento menos invasivo posible para ayudar a restaurar una funcionalidad perdida o, lo que podría resultar más impresionante, para poder leer la mente de alguien. El autor principal del estudio, Eric Leuthardt, reconoce que da un poco de miedo pensar en un futuro en el que se puedan leer las mentes. "Pero esto tiene un potencial increíble para la gente que no puede comunicarse o que padece otras discapacidades", añade.

Lectores de impulsos cerebrales

NeuroSky Mindset 

La empresa NeuroSky trabaja desde hace diez años con ingenieros y neurocientíficos para perfeccionar el casco Mindset, que capta los impulsos eléctricos cerebrales y los convierte en acción en un ordenador. El usuario tiene que ponerse un casco cuyo sensor queda situado sobre su frente y que tarda cuatro segundos en realizar la calibración. El objetivo es encontrar un denominador común de las señales neuronales. 

Epoc Emotiv

El casco Emotiv de la empresa Epoc está dotado de 14 sensores que están en contacto con la cabeza del usuario para medir la actividad eléctrica de su cerebro. El accesorio, que ya se comercializa en EEUU con un juego por 210 euros, cuenta también con un giroscopio que identifica 12 movimientos de la cabeza. Sus creadores afirman que sólo es necesario un minuto de entrenamiento para calibrar los sensores.