Робот Sony помогает пианистам достичь невозможного

Эксперты Sony Computer Science Laboratories Inc и их коллеги из Института NeuroPiano в Киото (Япония) разработали экзоскелет, который помогает пианистам преодолеть потолок навыков при исполнении быстрой музыки. Результаты исследования, в котором приняли участие более 100 человек, были опубликованы в журнале Science Robotics.

Опыт показывает, что большинство музыкантов достигают определенного уровня после длительных тренировок. Особенно это заметно при игре на инструментах, требующих высокой скорости и точности движений пальцев, например, на гитаре или фортепиано. Японские учёные под руководством Шиничи Фуруи решили проверить, поможет ли пассивное обучение с помощью робота преодолеть этот барьер. С этой целью они пригласили 118 профессиональных пианистов поучаствовать в серии экспериментов.

Экзоскелет надевается на тыльную сторону ладони и крепится к пальцам с помощью специальных застежек, обеспечивающих надежную фиксацию. Устройство позволяет выполнять сложные движения несколькими пальцами одновременно.

Перед началом эксперимента все участники учились играть отдельные произведения самостоятельно, пока не достигли индивидуального совершенства. Далее начался этап пассивного обучения: экзоскелет взял на себя полный контроль над пальцами правой руки музыкантов и заставил их двигаться вверх и вниз в разной последовательности и с разной скоростью без активного участия человека. Движения никоим образом не были связаны с конкретными музыкальными приемами или аккордами.

После тренировки с роботом добровольцев попросили снять экзоскелет и сыграть те же пьесы, которые они выучили ранее, и гипотеза подтвердилась — большинство участников преодолели плато и начали играть гораздо быстрее и увереннее. Особенно примечательно, что улучшения наблюдались в обеих руках, хотя тренировалась только правая.

Ученые также провели комплексный анализ моторной коры головного мозга до и после тренировки. Оказалось, что тренировки с экзоскелетом привели к нейропластическим изменениям, т.е. сформировались новые нейронные связи, отвечающие за координацию движений конечностей.