知东溪(公众号:zhidxcom)编辑|海中天简介:Facebook希望开发每分钟可以读取一个单词的大脑输入技术,采用非侵入性技术。
当今最先进的系统将电极植入大脑并每分钟读取八个单词。
Facebook 的疯狂目标引起了一些专家的质疑。
如果Facebook真的实现了它的目标,这将是一项突破性的技术。
当 Facebook 的 Mark Chevillet 推出 Brain Input 项目时,他试图让它看起来不那么疯狂。
雪维尔拥有博士学位。
在神经科学中。
他不是设计“蒸汽件”的高管,对脑科学的现状有着深刻的理解。
近日,他在美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的一次会议上发言,介绍了一种脑机接口,可以从用户大脑的语音中枢读取单词,潜在的每分钟读一个单词的能力,而观众听了。
点头,这是一种非侵入性技术。
谈话结束后,一个事实浮出水面:目前尚不存在类似的技术。
看看当今最先进的大脑输入技术,每分钟只能读取 8 个单词,而且是通过植入电极来实现的。
言语位于大脑的哪个区域?没有人真正知道。
切维尔特知道情况确实如此,他也承认 Facebook 的目标雄心勃勃。
他说:“存在很多技术和研究风险。
我们寻求的不是下一个渐进式进展,而是革命性进展。
”在硬件方面,Facebook成立了一个名为Building 8的团队,由Chevillet领导正在进行工作。
团队是如何解决这个问题的?切维尔特给出了一些线索。
IEEE Spectrum 随后咨询了一些专家。
雪维尔对该技术的介绍相当含糊,无法解释专家们的困惑。
在 Facebook 的年度开发者大会上,公司高管 Regina Dugan 首先谈到了 Brain Input 项目,在接下来的六周内,许多神经科学家对该项目的时间表表示了怀疑:在接下来的两年里,Dugan 表示 Teams 会让技术变得可用。
Chevillet 澄清称,Facebook 不相信两年内会推出商业产品。
高管们只是希望能够在这段时间内完成研究,以证明该产品是可行的。
为了实现他们的目标,雪佛兰团队采取了双管齐下的方法。
一方面,他们开发了可以读取高质量神经数据的非侵入性技术。
另一方面,他们专注于脑科学,特别是人类对语言和言语机制的理解。
Chevillet 表示,他们正在寻找一个问题的答案:“假设你拥有获得高质量神经数据的技术,你如何以每分钟单词的速度进行解码?”每分钟一个单词到底是多少?切维尔特说,他们给出的数字是基于人类语音的自然速度。
如果技术能够跟上人类自然语音的速度,它将允许用户发出语音命令。
现在我们已经在iPhone Siri和Amazon Alexa上使用过这样的命令,但是用大脑输入命令时没有声音。
Chevillet 表示:“我们对无声语音界面非常感兴趣,它可以具有与语音识别相同的功能,但具有与文本相同的隐私保护。
” Facebook 正在开发大脑扫描技术。
它是什么样的技术?谢维莱拒绝透露细节。
Facebook 仅表示涉及光成像。
哥伦比亚大学生物医学工程教授 Paul Sajda 表示,听起来 Facebook 想要发明一些全新的东西。
Paul Sajda 是大脑研究先进技术的专家。
为了使用非侵入性技术读取大脑信号,神经科学家和医生通常使用脑电图,它使用头皮电极记录来自无数神经元的信号并将它们组合在一起。
然而,Sajda 解释说,脑电图技术无法从小脑区收集精确信息。
“每个人都说脑电图不能提供足够好的信号,我们不会使用它,”他解释道。
瑞士日内瓦维斯生物和神经工程中心主任约翰·多诺霍(John Donoghue)也对非侵入性脑部扫描技术表示怀疑。
他花了几十年的时间开发 BrainGate 系统,该系统使用植入式电极。
利用这项实验技术,瘫痪者可以控制机械臂和计算机传感器。
多诺霍说:“如果不用在大脑中植入电极就能帮助瘫痪的人,我肯定是第一个这么做的。
”他认为脑电图很难实现巨大的改进,并且他不认为有更好的方法可以使用。
从大脑中提取信息的非侵入性方式。
“我认为我们正在接近极限,如果我错了,那将是巨大的,”多诺霍说。
BrainGate 将当前的大脑输入速度记录设置为每分钟 8 个单词。
在研究过程中,植入物被植入瘫痪者的运动皮层,引导光标在屏幕上挑选输入字符。
植入物收集与运动命令相关的数据,而不是与字符或单词相关的信息。
Facebook 的做法似乎完全不同。
切维尔特说,他们的技术可以读取大脑“准备好的语音”。
“没有人开发出一种算法来检测或解码思想本身,”切维尔特指出。
“思想是抽象的。
“该怎么办?研究人员必须弄清楚当人们思考自言自语时涉及哪些大脑区域。
然后他们将开发将大脑活动模式与单词联系起来的模型。
为了研究脑科学的基础知识,Facebook 正在与诸如此类的学术机构合作。
约翰·霍普金斯大学、加州大学伯克利分校和加州大学旧金山分校的一些研究人员收集了在医院接受手术的癫痫患者的初步数据,研究人员在他们的大脑中植入了临时电极,仅花了几天时间进行观察。
在约翰·霍普金斯大学,研究人员迈克尔·沃尔梅茨和内森·克罗恩创建了大脑的“语义图”,并根据它们进行了实验,试图找出大脑的哪些部分会参与处理高级概念。
在研究中,他们展示了癫痫患者制作的一些简单的线条图,研究人员列出了一些语义属性并用它们来描述它们。
例如,该对象将包括语义属性,例如,如果它是飞机,则为“人造”和“大”;如果它是蝴蝶,则为“活的”和“小”。
当患者命名该物体时,研究人员问道。
它将观察大脑的哪一部分被激活。
每个语义属性对应大脑的哪个区域。
弄清楚后,研究人员可以建立模型,深入分析大脑活动,并确定患者正在观察哪个物体。
学位有限。
如果Facebook想要读取大脑思维的含义,语义图可以提供帮助,但霍普金斯大学的研究人员指出,语义图基本上是对特定物体的视觉识别。
如果Facebook想要阅读整个句子(这会涉及到抽象概念和复杂的语法),它需要完全不同的大脑数据。
维斯中心的多诺霍说,最大的问题是神经科学家还不知道哪些数据对于某种功能(例如语音)最重要。
“你从大脑获得所有信号,工程师过来说:‘这是一个信号处理问题,让我来解决它。
’但在大脑领域,我们缺乏一个基本理论来解释这些信号是什么。
如果你不这样做不彻底理解,就无法建立一个好的模型。
“神经科学领域有很多悬而未决的问题,资金雄厚的公司有兴趣研究,这对神经科学家来说不一定是坏事。
”就像贝尔电话公司一样,”哥伦比亚大学的 Sajda 说,就像贝尔实验室一样,这对社会有益,“如果 Building 8 团队在两年内没有成果展示,那么他们会做什么?萨吉达很好奇。
Sajda表示,研究基础科学需要时间,而且往往没有突破的时间表。
他说:“研究风险非常高,不一定能产生回报。
如果他们是股东,我不确定他们是否会接受公司这样做。