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用意念打字!这幅科幻场景正通过AR和AI成为现实

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 李云馨 • 2017-11-13 11:29:43 来源:前瞻网 E248G0

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几十年来,脑机接口及其代表的人脑-电脑联结系统已经被想象和描绘成一幅美好的情景:对那些瘫痪的、失去手臂的人来说,日常生活将变得像梳头或按遥控器那么简单——只要在脑子里想想就可以了。

比如,一家名为Neupers的创业公司最近就取得了新进展:在意念打字方面。

“每一种重要的计算机技术都需要在交互中发展。”该公司联合创始人兼CEO Ramses Alcaide周三在剑桥举行的MIT & EmTech技术交流评论会上解释说, “当电脑被发展出来,我们有了图形用户界面和鼠标。当智能手机被发展出来,我们有了电容式触摸屏。而现在我们正在进入增强现实技术的领域(AR,一种通过结合现实世界和电脑生成数据而创造人为环境的技术),我们需要开始思考更自然的互动方式——通过你的手、你的眼睛,甚至是你的大脑。”

Alcaide说,他们的技术使AR头戴式耳机有了实质性的作用,使佩戴者能够影响他们所看到的东西,而不必到处摸索键盘或控制器。这就是为什么Neurable公司在这一年多的时间里一直致力于开发VR智能控制系统。它使用装有干电极的头戴式耳机,干电极贴在头皮上以追踪大脑活动的信号。该公司的软件能分析大脑的活动,并理解佩戴者想要做的事情。几个月前,该公司展示了一款时髦的VR游戏,这款游戏采用了公司的技术并能让使用者随意移动物体。

但那并不是公司真正的目标。“这并不令人兴奋,反而挺无聊的,” Alcaide在会议上说, “就像打字、扫描、点击、缩放屏幕一样简单。”

因此,他展示了Neuable公司的第一个打字工具的alpha版本。这款工具目前通过脑-机接口打字的速度记录是每分钟8个字,仍然使用植入物来读取人脑的信号。Alcaide解释说:“我们正在使用无创技术,同时也仍在努力打破这一纪录。 我们每秒收到一个字母,这个速度还相当慢,因为这还只是早期阶段。我们认为明年我们可以进一步推动这一进程。”

他说,通过将AI引入系统,该工具应该能够减少字母之间的延迟,并预测用户正在尝试输入的内容。这可能会使我们与技术的互动比以往更顺畅。

从有线到无线?

由于这类技术,我们已经看到了用意念控制机器的曙光。与此同时,还有一个问题:假设这个设想可以成真,下一步应该是什么?将一大堆笨重的机器放在家里?

一位知名研究人员表示,他正在研究一个通过无线信号来控制机器的模式,但目前暂时无法获得融资。

现存的脑机联结设备不少,迄今为止,世界各地的研究实验室中的少数患者已经尝试了这些设备,但它们的运动范围有限。匹兹堡大学神经生物学教授Andrew Schwartz说,距离人们在家中使用这些设备的那一天,研究人员还有很长的路要走。

周二在同一个会议上, Schwartz表示,为了实现这一目标,这些接口需要进行一些修改。他说,他正在剑桥的德雷珀实验室开发这样一个模型,但一直没能获得资金来继续这个项目。

作为该领域的早期先驱者,Schwartz说:“我们现在几乎还处于一片科学的荒漠上,并没有太多东西可以借鉴。”

今天的脑机联结装置都是由放置在大脑中或与大脑相连的电极或芯片与外部计算机通信。这些电极收集大脑信号,然后将它们发送到计算机,在那里专门的软件分析它们并将其转化为命令。这些命令被传递到机器——如机器人手臂——以执行所需的操作。

这些嵌入式芯片大小与豌豆差不多,连接到患者头顶上的所谓的基座,并通过电缆连接到计算机。机器臂也连接在电脑上。这种笨重的设置意味着病人还无法在家中使用这些设备。

Schwartz表示,为了达到目标,研究人员需要缩小电脑的尺寸以便携带,建立一个可以固定在轮椅上的机器人手臂,并使整个界面变得无线,从而可以将笨重的基座从人的头上移开。

施瓦茨说,他希望有一天瘫痪的病人能够只通过这些接口就能控制各种各样的物体,而不是通过机器臂。

他说:“想象一下,有朝一日人们将只需要想一想,就能使用遥测技术进入一个智能房屋,并操作所有这些设备。”

但我们还面临着一项最大的障碍,在这些科技背后所涉及到的科学还十分复杂。电脑的交互界面依赖于将神经“编码”——也就是把大脑中神经元的活动模式翻译成特定的命令,再转化为机械运动。目前,人们所能利用这些技术进行的操作是有限的,因为科学家对于神经元的所有不同模式还知之甚少。

例如,Schwartz和他的团队已经能够让猴子以及一些人类志愿者使用脑机接口和机器人手臂来抓取物体。但是,对物体施加力——比如推或拉——这些更加复杂,并且需要计算机算法学习一系列不同的神经编码。

Schwartz说:“我们对运动和力量是如何互相配合、以使我们能够与物体相互作用的理解还十分浅薄。科学家们需要更多地研究大脑,以弄清楚这些信号是什么样的。”

本文来源前瞻网,转载请注明来源!(图片来源互联网,版权归原作者所有)

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