被大公司看上的黑科技,聊聊腦機(jī)接口技術(shù)的那些事
腦機(jī)接口技術(shù)聽(tīng)上去有點(diǎn)不可思議,但是實(shí)際上科技圈內(nèi)的一些大公司早已經(jīng)將眼光瞄準(zhǔn)這個(gè)有點(diǎn)未來(lái)化的黑科技。
最近,腦機(jī)接口初創(chuàng)公司Neurable獲得了來(lái)自密歇根大學(xué)Zell Lurie Founders Fund的一筆投資,助力其商業(yè)化腦機(jī)接口技術(shù)。而在這之前,他們還為HTC Vive打造了腦機(jī)接口開(kāi)發(fā)套件,將這個(gè)看著有點(diǎn)超現(xiàn)實(shí)的技術(shù)和虛VR體驗(yàn)融合在一起。
此外Neurable在SIGGRAPH 2017大會(huì)上展示了VR游戲《Awakening》,可以讓玩家通過(guò)大腦意念操縱對(duì)象。
再往前追溯,美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)計(jì)劃投資6500萬(wàn)美元用于腦機(jī)接口研發(fā)計(jì)劃,目標(biāo)是制造能夠連接一百萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元的高保真度大腦植入芯片。
這個(gè)黑科技正在被大公司收入囊中
那么,何為腦機(jī)接口技術(shù)呢?簡(jiǎn)單的說(shuō),就是通過(guò)外部設(shè)備讀取你腦中的信號(hào),然后經(jīng)過(guò)計(jì)算處理,讓這種信號(hào)轉(zhuǎn)化為相關(guān)的反饋指令。
學(xué)術(shù)點(diǎn)的解釋是:在人或動(dòng)物腦(或者腦細(xì)胞的培養(yǎng)物)與外部設(shè)備間建立的直接連接通路。在單向腦機(jī)接口的情況下,計(jì)算機(jī)或者接受腦傳來(lái)的命令,或者發(fā)送信號(hào)到腦(例如視頻重建),但不能同時(shí)發(fā)送和接收信號(hào)。而雙向腦機(jī)接口允許腦和外部設(shè)備間的雙向信息交換。
腦機(jī)接口技術(shù)聽(tīng)上去有點(diǎn)不可思議,但是實(shí)際上科技圈內(nèi)的一些大公司早已經(jīng)將眼光瞄準(zhǔn)這個(gè)有點(diǎn)未來(lái)化的黑科技。
今年3月,Elon Musk宣布投資成立腦機(jī)接口公司Neuralink,從已知的消息來(lái)看,Musk想要不借助現(xiàn)代的硬件設(shè)備,直接將一個(gè)人腦中的想法轉(zhuǎn)移到另一個(gè)當(dāng)中。
4月,F(xiàn)acebook的硬件開(kāi)發(fā)部門(mén)Building 8團(tuán)隊(duì)展示了用腦波打字的項(xiàng)目,他們準(zhǔn)備從非侵入式切入,打造一種穿戴式設(shè)備系統(tǒng)。
當(dāng)然,腦機(jī)接口方面也有不少初創(chuàng)公司正在路上,如下圖所示(圖源自文章《中美首份8000字長(zhǎng)文深度解析全球熱點(diǎn)腦機(jī)接口》)
可以看到圖上大部分公司都來(lái)自美國(guó),在腦機(jī)接口技術(shù)研究方面,國(guó)外確實(shí)走的比國(guó)內(nèi)要快很多。
侵入式or非侵入式,這是一個(gè)問(wèn)題
其實(shí)開(kāi)篇提到的兩個(gè)例子也是腦機(jī)接口技術(shù)的兩種形式,非侵入式和侵入式。Facebook的腦機(jī)接口項(xiàng)目也是非侵入式的方式,而縱觀受關(guān)注的那10家腦機(jī)接口初創(chuàng)公司,有70%也是選擇從非侵入式切入。
非侵入式的腦機(jī)接口主要是通過(guò)電圖傳感器(EEG)來(lái)采集大腦釋放的信號(hào),它不需要像侵入式的將一些采集信號(hào)的設(shè)備植入到皮膚中,所以安全性以及易用性會(huì)更高,商業(yè)化落地的困難也相對(duì)要低。但是也存在著采集信號(hào)的精準(zhǔn)度不高、信息量少等問(wèn)題。
侵入式的腦機(jī)接口更多的是在各大科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室中,主要是在大腦皮層中植入電級(jí),它的采集信號(hào)的時(shí)間分辨率會(huì)很高,但是危險(xiǎn)性和植入難度比較大。此前有報(bào)道,荷蘭烏特勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)院通過(guò)這種侵入式的腦機(jī)接口實(shí)驗(yàn),成功讓全身癱瘓的病人用“意念”與他人進(jìn)行文字交流。
不過(guò),現(xiàn)在一些有消費(fèi)級(jí)傾向的腦機(jī)接口應(yīng)用產(chǎn)品都以非侵入式為主,比如NeuroSky、InteraXon(Muse)和Emotiv主要是圍繞醫(yī)療健康、游戲等需求的移動(dòng)可穿戴EEG設(shè)備,類(lèi)似于Neurable,會(huì)提供一些SDK接入到游戲引擎開(kāi)發(fā)工具中。
所以,如果腦機(jī)接口技術(shù)走入大眾視野,還是得從非侵入式開(kāi)始。
腦機(jī)接口技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用場(chǎng)景
作為一項(xiàng)高精技術(shù),腦機(jī)接口技術(shù)也免不了從娛樂(lè)的角度切入到消費(fèi)市場(chǎng)。
首先是VR游戲應(yīng)用中,非侵入式的腦機(jī)接口設(shè)備連接到VR頭顯中,用思維控制虛擬現(xiàn)實(shí)中的一些動(dòng)作,從而帶來(lái)一種更加自然的交互。不過(guò),在實(shí)際應(yīng)用上仍然有很大的局限性,而且需要提前進(jìn)行大量的學(xué)習(xí),讓機(jī)器掌握了解你的思維模式,再和它已有的動(dòng)作庫(kù)進(jìn)行配對(duì)。
其次是最為廣泛應(yīng)用的醫(yī)療領(lǐng)域,例如,可以根據(jù)腦機(jī)接口技術(shù)開(kāi)發(fā)出一些疾病的檢測(cè)系統(tǒng),這樣就可以直接通過(guò)腦控設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。而醫(yī)療健康中應(yīng)用更多的是醫(yī)療恢復(fù),比如讓一些身患?xì)埣驳娜酥匦聯(lián)碛懈杏X(jué)功能,或者直接通過(guò)思維活動(dòng)和外界進(jìn)行交流。
其實(shí),醫(yī)療康復(fù)應(yīng)用中也經(jīng)常會(huì)和VR結(jié)合,MindMaze就推出了一套VR神經(jīng)康復(fù)治療系統(tǒng)MindMotionPro,通過(guò)設(shè)計(jì)好的VR體驗(yàn)來(lái)刺激患者大腦對(duì)身體做出相應(yīng)的活動(dòng),讓身體慢慢的重新回到大腦的控制。再就是使用由大腦控制的機(jī)械外骨架,并讓患者置身于虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,通過(guò)反復(fù)的訓(xùn)練去改善病人的知覺(jué)。
除此之外,腦波技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,包括教育、軟件以及軍事等等。
總的來(lái)看,腦機(jī)接口技術(shù)在醫(yī)療上的應(yīng)用前景非常之廣,但是目前實(shí)際落地應(yīng)用的情況并不明朗。而商業(yè)化應(yīng)用依然存在很多局限性,包括成本高、風(fēng)險(xiǎn)大等等問(wèn)題。
結(jié)語(yǔ):
腦機(jī)接口對(duì)于未來(lái)技術(shù)發(fā)展的意義不言而喻,浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院潘綱教授認(rèn)為以腦機(jī)接口為代表的神經(jīng)技術(shù)的突破使得腦與計(jì)算機(jī)之間的結(jié)合越來(lái)越緊密,腦機(jī)融合及其一體化已成為未來(lái)計(jì)算技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。
確實(shí),任何一項(xiàng)科技越極簡(jiǎn)化,它的使用價(jià)值也會(huì)越高,而腦波技術(shù)將基于大腦的傳感做了極簡(jiǎn)化,未來(lái)必然會(huì)是核心科技之一,現(xiàn)在只是時(shí)候未到。
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