你還未準(zhǔn)備好迎候一項(xiàng)新技能，它已開端走出試驗(yàn)室自動(dòng)擁抱你，比方腦機(jī)接口。
近來，一項(xiàng)腦機(jī)接口技能大賽在2018國(guó)際機(jī)器人大會(huì)落下帷幕。與此同時(shí)，在中國(guó)電子學(xué)會(huì)近來公布的《新一代人工智能范疇十大最具成長(zhǎng)性技能展望（2018—2019）》里，智能腦機(jī)交互赫然在列。
跟著科技潮流滾滾向前，腦機(jī)接口技能似乎呼之欲出。問題是，它何時(shí)來臨你我身邊？
用意念控制機(jī)器
腦機(jī)接口，常被簡(jiǎn)稱為BCI。它是指通過在人腦神經(jīng)與具有高生物相容性的外部設(shè)備間樹立直接銜接通路，完結(jié)神經(jīng)系統(tǒng)和外部設(shè)備間信息交互與功用整合的技能。簡(jiǎn)略來說，就是完結(jié)用意念控制機(jī)器。它意味著，人與機(jī)器的首要交互方法，除了手藝輸入，以及近幾年鼓起的人工智能語音交互之外，還能夠直接通過大腦向機(jī)器發(fā)指令。
“之前的人機(jī)交互都需求外周肌肉組織參與。比方敲鍵盤需求用手指，語音交互需求嘴部肌肉，而腦機(jī)接口技能則不依靠肌肉組織，它是靠直接提取大腦神經(jīng)信號(hào)來控制外部設(shè)備。”清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系教授高小榕承受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說。
高小榕介紹，現(xiàn)在的腦機(jī)接口技能能夠分為兩類，一類是侵入式，比方在大腦中植入芯片，還有一類為非侵入式，比方戴上能夠收集腦電波的頭盔或帽子。
“2018年國(guó)際機(jī)器人大賽——BCI腦控類”賽事所運(yùn)用的腦機(jī)接口技能就屬于非侵入式。選手們運(yùn)用的設(shè)備叫做“腦電帽”，這種帽子呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，帽子上布滿收集腦電波信號(hào)的傳感設(shè)備。競(jìng)賽之前，選手們會(huì)戴好腦電帽，為了確保腦電帽更好地收集到腦電波信號(hào)，工作人員會(huì)拿著相似注射器的設(shè)備，向腦電電極內(nèi)逐個(gè)注入導(dǎo)電膠。
這次競(jìng)賽比的不是腦機(jī)接口技能自身，而是選手運(yùn)用腦機(jī)接口技能的技能。也就是說，選手們運(yùn)用的腦機(jī)接口設(shè)備是相同的，他們的成果取決于用大腦控制腦機(jī)接口設(shè)備的才能，分別測(cè)驗(yàn)大腦不同區(qū)域控制腦機(jī)接口設(shè)備的才能。
打字，大腦能夠比手快
在國(guó)際范圍內(nèi)，腦機(jī)接口技能正獲得有目共睹的開展，它答應(yīng)大腦與機(jī)器進(jìn)行開始交互。
比方“2018年國(guó)際機(jī)器人大賽——BCI腦控類”賽事的頂葉腦機(jī)賽項(xiàng)目測(cè)驗(yàn)的是選手通過大腦活動(dòng)在電腦上輸出方針字符的才能。
競(jìng)賽時(shí)，電腦屏幕上會(huì)排列出不同字符，選手需求將注意力會(huì)集在期望選擇的方針字符上。對(duì)方針字符的注意會(huì)體現(xiàn)為大腦活動(dòng)，腦機(jī)接口設(shè)備會(huì)捕捉到腦電波信號(hào)，最終將方針字符輸出在電腦屏幕的使命框內(nèi)。
“它比的就是哪位選手的注意力更會(huì)集，哪位選手的腦電波信號(hào)更強(qiáng)。”高小榕也是這次大賽的裁判長(zhǎng)，他通知記者，頂葉腦機(jī)賽項(xiàng)目體現(xiàn)最好的選手可到達(dá)0.4秒鐘輸出一個(gè)字符，現(xiàn)已比很多人用手打字要快。
除了打字，腦機(jī)接口技能還能夠真實(shí)完結(jié)用大腦控制機(jī)器，使其動(dòng)起來。
法國(guó)科學(xué)院院士、法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院與日本工業(yè)技能歸納研究所機(jī)器人聯(lián)合試驗(yàn)室主任阿卜杜勒—拉赫曼·切達(dá)介紹，通過練習(xí)大腦神經(jīng)的反應(yīng)，能夠憑借腦機(jī)接口設(shè)備完結(jié)諸如讓鼠標(biāo)向左或向右移動(dòng)的使命。其進(jìn)程是讓人的大腦去幻想鼠標(biāo)往左或往右移動(dòng)，腦機(jī)接口設(shè)備在捕捉到大腦信號(hào)后，機(jī)器會(huì)根據(jù)指令產(chǎn)生反應(yīng)。
阿卜杜勒—拉赫曼介紹，在通過幾個(gè)月的練習(xí)之后，體會(huì)者能夠完結(jié)用意念來順利地控制機(jī)器臂遞送飲料。“在練習(xí)的進(jìn)程中，大腦會(huì)產(chǎn)生一些特定的信號(hào)模式，機(jī)器人會(huì)了解這種信號(hào)。”阿卜杜勒—拉赫曼說。
“腦機(jī)接口技能現(xiàn)在正經(jīng)歷從試驗(yàn)室演示到實(shí)踐運(yùn)用的變換階段。”高小榕說，比方現(xiàn)在現(xiàn)已能夠完結(jié)用腦機(jī)接口技能開汽車，只不過開得比較慢罷了。
10至20年或能普及
未來，腦機(jī)接口技能的運(yùn)用場(chǎng)景將會(huì)十分廣泛。
高小榕介紹，第一類是教育，比方練習(xí)學(xué)生會(huì)集注意力。第二類是醫(yī)療范疇，比方協(xié)助漸凍癥患者或殘障人士更便利地控制智能設(shè)備。第三類是讓正常人的才能得到更好發(fā)揮，比方用意念控制電腦或開汽車等等。
但現(xiàn)在來看，腦機(jī)接口技能還面對(duì)許多開展瓶頸。
首要，腦機(jī)接口設(shè)備的運(yùn)用并不是很便利。比方在“2018年國(guó)際機(jī)器人大賽——BCI腦控類”賽事現(xiàn)場(chǎng)，觀眾想要體會(huì)腦機(jī)接口技能，需求先洗潔凈頭發(fā)，戴上腦電帽，再讓工作人員往腦電電極與頭皮觸摸部分注入導(dǎo)電膠，導(dǎo)電膠干掉后還需求從頭注入，整個(gè)進(jìn)程比較繁瑣。
再者，運(yùn)用腦機(jī)接口設(shè)備的進(jìn)程也十分耗費(fèi)腦力。一位參與此次腦控賽事的選手通知記者，由于在競(jìng)賽進(jìn)程中環(huán)境喧鬧，需求選手注意力十分會(huì)集，以讓腦電波信號(hào)被腦機(jī)接口設(shè)備檢測(cè)到，所以一段時(shí)間后大腦會(huì)感到很疲憊。
阿卜杜勒—拉赫曼以為，咱們不該只停留在運(yùn)用腦機(jī)接口技能傳輸初級(jí)其他指令，而要用腦機(jī)接口技能猜想和預(yù)知人類的目的，這樣就能夠讓機(jī)器人順利并有計(jì)劃地完結(jié)使命。而這則十分仰仗于腦科學(xué)的開展。
“現(xiàn)在腦科學(xué)范疇的開展緩慢，咱們還需求在大腦信號(hào)檢測(cè)上完結(jié)突破。”阿卜杜勒—拉赫曼說。
高小榕通知記者，正如在芯片范疇相同，腦機(jī)接口技能也存在“摩爾定律”，就是其首要技能功能每3年翻一倍。十幾年前，運(yùn)用腦機(jī)接口設(shè)備每分鐘只能輸出20比特，而在這次競(jìng)賽上體現(xiàn)最好的選手每分鐘能夠輸出約700比特。
幾年前，人工智能語音接口仍是新鮮事物，現(xiàn)在用語音控制智能手機(jī)、電腦、音箱等設(shè)備現(xiàn)已十分常見。腦機(jī)接口技能何時(shí)也能像前者相同在生活中觸手可及？
近來，一項(xiàng)腦機(jī)接口技能大賽在2018國(guó)際機(jī)器人大會(huì)落下帷幕。與此同時(shí)，在中國(guó)電子學(xué)會(huì)近來公布的《新一代人工智能范疇十大最具成長(zhǎng)性技能展望（2018—2019）》里，智能腦機(jī)交互赫然在列。
跟著科技潮流滾滾向前，腦機(jī)接口技能似乎呼之欲出。問題是，它何時(shí)來臨你我身邊？
用意念控制機(jī)器
腦機(jī)接口，常被簡(jiǎn)稱為BCI。它是指通過在人腦神經(jīng)與具有高生物相容性的外部設(shè)備間樹立直接銜接通路，完結(jié)神經(jīng)系統(tǒng)和外部設(shè)備間信息交互與功用整合的技能。簡(jiǎn)略來說，就是完結(jié)用意念控制機(jī)器。它意味著，人與機(jī)器的首要交互方法，除了手藝輸入，以及近幾年鼓起的人工智能語音交互之外，還能夠直接通過大腦向機(jī)器發(fā)指令。
“之前的人機(jī)交互都需求外周肌肉組織參與。比方敲鍵盤需求用手指，語音交互需求嘴部肌肉，而腦機(jī)接口技能則不依靠肌肉組織，它是靠直接提取大腦神經(jīng)信號(hào)來控制外部設(shè)備。”清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系教授高小榕承受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說。
高小榕介紹，現(xiàn)在的腦機(jī)接口技能能夠分為兩類，一類是侵入式，比方在大腦中植入芯片，還有一類為非侵入式，比方戴上能夠收集腦電波的頭盔或帽子。
“2018年國(guó)際機(jī)器人大賽——BCI腦控類”賽事所運(yùn)用的腦機(jī)接口技能就屬于非侵入式。選手們運(yùn)用的設(shè)備叫做“腦電帽”，這種帽子呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，帽子上布滿收集腦電波信號(hào)的傳感設(shè)備。競(jìng)賽之前，選手們會(huì)戴好腦電帽，為了確保腦電帽更好地收集到腦電波信號(hào)，工作人員會(huì)拿著相似注射器的設(shè)備，向腦電電極內(nèi)逐個(gè)注入導(dǎo)電膠。
這次競(jìng)賽比的不是腦機(jī)接口技能自身，而是選手運(yùn)用腦機(jī)接口技能的技能。也就是說，選手們運(yùn)用的腦機(jī)接口設(shè)備是相同的，他們的成果取決于用大腦控制腦機(jī)接口設(shè)備的才能，分別測(cè)驗(yàn)大腦不同區(qū)域控制腦機(jī)接口設(shè)備的才能。
打字，大腦能夠比手快
在國(guó)際范圍內(nèi)，腦機(jī)接口技能正獲得有目共睹的開展，它答應(yīng)大腦與機(jī)器進(jìn)行開始交互。
比方“2018年國(guó)際機(jī)器人大賽——BCI腦控類”賽事的頂葉腦機(jī)賽項(xiàng)目測(cè)驗(yàn)的是選手通過大腦活動(dòng)在電腦上輸出方針字符的才能。
競(jìng)賽時(shí)，電腦屏幕上會(huì)排列出不同字符，選手需求將注意力會(huì)集在期望選擇的方針字符上。對(duì)方針字符的注意會(huì)體現(xiàn)為大腦活動(dòng)，腦機(jī)接口設(shè)備會(huì)捕捉到腦電波信號(hào)，最終將方針字符輸出在電腦屏幕的使命框內(nèi)。
“它比的就是哪位選手的注意力更會(huì)集，哪位選手的腦電波信號(hào)更強(qiáng)。”高小榕也是這次大賽的裁判長(zhǎng)，他通知記者，頂葉腦機(jī)賽項(xiàng)目體現(xiàn)最好的選手可到達(dá)0.4秒鐘輸出一個(gè)字符，現(xiàn)已比很多人用手打字要快。
除了打字，腦機(jī)接口技能還能夠真實(shí)完結(jié)用大腦控制機(jī)器，使其動(dòng)起來。
法國(guó)科學(xué)院院士、法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院與日本工業(yè)技能歸納研究所機(jī)器人聯(lián)合試驗(yàn)室主任阿卜杜勒—拉赫曼·切達(dá)介紹，通過練習(xí)大腦神經(jīng)的反應(yīng)，能夠憑借腦機(jī)接口設(shè)備完結(jié)諸如讓鼠標(biāo)向左或向右移動(dòng)的使命。其進(jìn)程是讓人的大腦去幻想鼠標(biāo)往左或往右移動(dòng)，腦機(jī)接口設(shè)備在捕捉到大腦信號(hào)后，機(jī)器會(huì)根據(jù)指令產(chǎn)生反應(yīng)。
阿卜杜勒—拉赫曼介紹，在通過幾個(gè)月的練習(xí)之后，體會(huì)者能夠完結(jié)用意念來順利地控制機(jī)器臂遞送飲料。“在練習(xí)的進(jìn)程中，大腦會(huì)產(chǎn)生一些特定的信號(hào)模式，機(jī)器人會(huì)了解這種信號(hào)。”阿卜杜勒—拉赫曼說。
“腦機(jī)接口技能現(xiàn)在正經(jīng)歷從試驗(yàn)室演示到實(shí)踐運(yùn)用的變換階段。”高小榕說，比方現(xiàn)在現(xiàn)已能夠完結(jié)用腦機(jī)接口技能開汽車，只不過開得比較慢罷了。
10至20年或能普及
未來，腦機(jī)接口技能的運(yùn)用場(chǎng)景將會(huì)十分廣泛。
高小榕介紹，第一類是教育，比方練習(xí)學(xué)生會(huì)集注意力。第二類是醫(yī)療范疇，比方協(xié)助漸凍癥患者或殘障人士更便利地控制智能設(shè)備。第三類是讓正常人的才能得到更好發(fā)揮，比方用意念控制電腦或開汽車等等。
但現(xiàn)在來看，腦機(jī)接口技能還面對(duì)許多開展瓶頸。
首要，腦機(jī)接口設(shè)備的運(yùn)用并不是很便利。比方在“2018年國(guó)際機(jī)器人大賽——BCI腦控類”賽事現(xiàn)場(chǎng)，觀眾想要體會(huì)腦機(jī)接口技能，需求先洗潔凈頭發(fā)，戴上腦電帽，再讓工作人員往腦電電極與頭皮觸摸部分注入導(dǎo)電膠，導(dǎo)電膠干掉后還需求從頭注入，整個(gè)進(jìn)程比較繁瑣。
再者，運(yùn)用腦機(jī)接口設(shè)備的進(jìn)程也十分耗費(fèi)腦力。一位參與此次腦控賽事的選手通知記者，由于在競(jìng)賽進(jìn)程中環(huán)境喧鬧，需求選手注意力十分會(huì)集，以讓腦電波信號(hào)被腦機(jī)接口設(shè)備檢測(cè)到，所以一段時(shí)間后大腦會(huì)感到很疲憊。
阿卜杜勒—拉赫曼以為，咱們不該只停留在運(yùn)用腦機(jī)接口技能傳輸初級(jí)其他指令，而要用腦機(jī)接口技能猜想和預(yù)知人類的目的，這樣就能夠讓機(jī)器人順利并有計(jì)劃地完結(jié)使命。而這則十分仰仗于腦科學(xué)的開展。
“現(xiàn)在腦科學(xué)范疇的開展緩慢，咱們還需求在大腦信號(hào)檢測(cè)上完結(jié)突破。”阿卜杜勒—拉赫曼說。
高小榕通知記者，正如在芯片范疇相同，腦機(jī)接口技能也存在“摩爾定律”，就是其首要技能功能每3年翻一倍。十幾年前，運(yùn)用腦機(jī)接口設(shè)備每分鐘只能輸出20比特，而在這次競(jìng)賽上體現(xiàn)最好的選手每分鐘能夠輸出約700比特。
幾年前，人工智能語音接口仍是新鮮事物，現(xiàn)在用語音控制智能手機(jī)、電腦、音箱等設(shè)備現(xiàn)已十分常見。腦機(jī)接口技能何時(shí)也能像前者相同在生活中觸手可及？
