腦機(jī)接口技術(shù)已在現(xiàn)實(shí)萌芽 “阿麗塔”不科幻 相關(guān)研究應(yīng)用已越來越多
街頭賣藝的殘疾人可以用機(jī)械臂自如地彈吉他;女主角阿麗塔只有大腦保存完好
這是最近上線的科幻電影《阿麗塔:戰(zhàn)斗天使》中的情節(jié)。該片呈現(xiàn)了一個(gè)人機(jī)融合極為普遍的未來世界
其實(shí)
一種全新的人機(jī)交互方式
敲鍵盤是我們與計(jì)算機(jī)交互的主要方式,近幾年興起的語音交互是人工智能技術(shù)帶來的新的交互可能
“腦機(jī)接口是讓大腦和機(jī)器直接溝通的一種系統(tǒng),它可以讓人腦與機(jī)器互聯(lián)
簡單來說
“從技術(shù)上來說,腦機(jī)接口技術(shù)可分為侵入式和非侵入式兩大類
在大腦中植入電極或芯片屬于侵入式的腦機(jī)接口。人的大腦中有上千億個(gè)神經(jīng)元
而頭戴式的腦電帽則屬于非侵入式的腦機(jī)接口
其實(shí)早在半個(gè)世紀(jì)前,科學(xué)家就有了將大腦與機(jī)器連接起來的想法
如今
美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)掌門人埃隆·馬斯克就投資了一家名為“Neuralink”的腦機(jī)接口初創(chuàng)公司。臉書公司也于2017年透露
相關(guān)研究應(yīng)用已越來越多
“盡管與科幻電影相比
醫(yī)療領(lǐng)域是腦機(jī)接口的主要用武之地
“但腦機(jī)接口不一定非要用來控制機(jī)械臂
王毅軍表示,中風(fēng)患者在失去肢體控制能力后
除醫(yī)療領(lǐng)域外
最具吸引力的還是腦機(jī)接口技術(shù)的未來前景。“未來腦機(jī)接口的應(yīng)用場景有哪些?可以想想我們平時(shí)用大腦做了哪些事情
。”黃肖山說。最根本的改變是,一旦大腦與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)更好
、更快地交互,人與人之間、人與計(jì)算機(jī)之間的交互效率將實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。王毅軍解釋道
,比如現(xiàn)在語言是人與人之間交流的重要方式,在說話前,大腦已編輯、形成相關(guān)信息,再通過控制肌肉運(yùn)動(dòng)將這些信息以語音的形式表達(dá)出來。這樣通過語音對話進(jìn)行交流的方式“未來可以通過腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)生物智能與機(jī)器智能的融合
前景美好但存在發(fā)展瓶頸
盡管前景十分美好,現(xiàn)階段腦機(jī)接口技術(shù)還存在很多尷尬的問題
“以目前侵入式的腦機(jī)接口技術(shù)應(yīng)用為例
頭戴式的腦電帽雖然不會(huì)損傷大腦
,但每次使用時(shí)都需要洗干凈頭發(fā),往腦電帽的電極中注入導(dǎo)電膠,操作起來十分麻煩。拋開上述問題
,腦機(jī)接口的應(yīng)用效果也不是很理想。比如通過腦機(jī)接口操控的機(jī)械臂還很難像真人的肢體一樣靈活?div id="4qifd00" class="flower right">“腦機(jī)接口是一項(xiàng)綜合性非常強(qiáng)的技術(shù),涉及眾多技術(shù)領(lǐng)域
。”黃肖山說,正因如此,腦機(jī)接口的發(fā)展也受制于相關(guān)技術(shù)的成熟程度。首先腦電信號的采集涉及到材料學(xué)
,因?yàn)橹踩氪竽X的裝置,十分容易造成人體感染,那么就需要改進(jìn)材料技術(shù)去解決這一問題。同時(shí)還需要精密電子電路技術(shù),因?yàn)槟X機(jī)接口需要采集神經(jīng)元發(fā)出的信號
,這些信號極其微弱。假如電路中的噪音稍大,就會(huì)影響腦電信號的采集。人工智能也是腦機(jī)接口需要利用的一項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)
。因?yàn)樵诓杉罅磕X電信號之后,需要訓(xùn)練人工智能系統(tǒng),使其學(xué)會(huì)分析處理這些復(fù)雜的信號。醫(yī)療技術(shù)更是不可或缺。正如影片《阿麗塔:戰(zhàn)斗天使》中展示的
,在到處都是半機(jī)械人的廢鐵城中“但最重要的方面是腦科學(xué)研究。因?yàn)橹挥兄来竽X是怎么回事
,了解大腦是如何運(yùn)作的,才能更好地解讀大腦生成的信息。”黃肖山說,目前對于諸如聽覺和視覺等只涉及大腦局部區(qū)域的腦電信號,學(xué)界已了解得比較深入。但對于大腦高級功能產(chǎn)生的腦電信號,比如回憶、復(fù)雜情感等,學(xué)界目前對其了解程度還很有限。責(zé)任編輯:孫知兵
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