>>2664 (OP)
1. Прежде чем говорить о написании программы, надо выбрать, по какому "аппаратному интерфейсу" машина будет подключена к человеческому телу.
Программы как делают ? - сперва "руками" делаешь то, что должна будет делать машина. Если можешь руками, то и машину заставить сделать то же самое можно.

Помня об этом, начать нужно от наблюдения за спящим. Я уже наблюдал, в основном, конечно, за самим собой. А результат моих наблюдений - вывод, что самым информативным физиологическим признаком изменения состояния сознания является дыхание.

Не движение глаз, не частота пульса и уж, конечно, не изменения положения тела, а дыхание !
Дыхание, в отличие от прочих физиологических "индикаторов" максимально отзывчиво(чувствительно) даже к самым не значительным изменениям сознания.

Засыпание и пробуждение - это существенные изменения сознания. Но дыхание изменяется и при незначительных изменениях в пределах бодрствования. Например, можно с уверенностью сказать, что остановка дыхания в фазе вдоха(лёгкие наполнены) происходит при всякой сосредоточенности.

Попробуйте прислушаться к звукам - вы обнаружите, что в момент прислушивания к чему-либо ваше тело рефлекторно перестанет дышать. Если человек в бессознательном состоянии, его дыхание будет безмятежным. Но как только он заволнуется(чего произойти у отключившегося человека не может) так его дыхание начнёт перебоить.

Поэтому детектировать нужно объём воздуха в лёгких в функции времени. Движения грудной клетки - не пригодный признак, так как если, например, лечь на живот, дыхание станет диафрагменным. За животом и грудью ещё можно, абы как, следить, а вот за диафрагмой - никак.
Так что, остаётся лишь расходомер вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Как такой расходомер мог бы выглядеть - примерно, как ингалятор на приведённой картинке, но там ещё должна быть турбина со счётчиком оборотов.

2. Когда это "подключение" будет достигнуто, вторым этапом - тупо, снятие большого количества графиков. Лично я снимал бы графики не ночного сна, а графики дремоты в кресле. Думаю, что информации от дремотного состояния в кресле будет гораздо больше и она окажется более "рельефной", в смысле, при дальнейшем разборе графиков дремоты, проще будет догадаться, какие характерные "загагулины" являются сигнатурами фаз дремотного поклона.

Например, могу предположить сразу, что каждое большое движение в сторону пробуждения будет сопровождаться глубоким вдохом после "затишья". А засыпание будет сопровождаться, в среднем, опустошением лёгких и переходу на не глубокие порции воздуха при вдохе и выдохе.

Собственно, вы сами, по одному только шуму дыхания сможете догадаться, когда наблюдаемый вами со стороны человек погружается в сон, а когда он резко проснулся,чтобы затем уснуть опять.
Однако по звуку дыхания определить программе будет сложнее, чем по расходу воздуха, поскольку звук дыхания вторичен от расхода и может сильно модулироваться ртом, носом и сопельками в носу.
Впрочем, можно два инфрачастотных свистка - один приточный, второй - вытяжной. А измерять количество колебаний мембраны каждого из этих свистков, которое будет пропорционально расходу воздуха в обе стороны. Или симметричную турбину с лёгкими "крылышками", у которой измерять число оборотов и в ту и в обратную сторону.

3. Когда будет ворох графиков, тогда только можно будет начать говорить об алгоритмах выявления состояния сознания, которое выявить возможно, о сигнализирующих устройствах и о том, зачем, вообще, это нужно, к чему пригодно и что это за инструмент. Только после этого - от возможности выявить что-то, к предложению этой возможностью воспользоваться.

Программу написать, когда известно чего эта программа должна делать уже проще. И их, очевидно, будет великое множество, реализующих каждая определённый алгоритм выявления определённых "загагулин", на которые ты решишь начать охотится.

При чём разные программы для одного и того же дыхательного устройства.
Подозреваю, что такое устройство, в зависимости от программы, сможет детектировать не только засыпание и пробуждение, но и какие-то акты умственной деятельности в бодрствующем состоянии сознания. Можно будет, например, попробовать написать и такую полезнейшую вещь, как "детектор задумчивости". А уж о применении этого детектора няхай другие тоже мозгуют.