试想一下,当你工作繁忙,无暇闲暇时,只需一个意念,就可以发出指令,控制机械臂完成其他任务。
那将是多么奇妙啊。
不久前,一些研究人员宣布他们已经成功研制出这样的装置。
当用户在脑海中同时思考两个任务时,机器人可以自动识别给出的指令并执行它们。
更特别的是,除了意念控制、多任务处理、第三只手臂这些炫酷的功能之外,它还可能有助于提高用户自身的多任务处理能力。
日本京都国际先进电信研究所首席研究员西尾秀一认为:“多任务处理可以大致反映我们切换注意力的能力。
如果能够实现人机协作,将有可能进一步增强人类能力”。
目前,他正在与在同一研究所工作的同事 Christian Penaloza 一起开发该技术。
为了完成这项研究,Nichio 和 Penaloza 开发了可以读取与不同行为相对应的人类脑电波的算法。
当一个人考虑执行某项任务(例如端一杯水)时,大脑特定区域的神经元会产生与该任务相对应的电活动模式。
如果你尝试不同类型的任务,例如稳定一堆破碎的盘子,神经元将产生不同的脑电波模式。
Nichio 和 Penaloza 通过在头皮上放置非侵入性电极来记录执行任务时的大脑活动。
然后使用学习算法解释这些电极记录,该算法区分与任务相关的活动模式。
基于此,学习算法将根据用户的想法来控制机械臂的运动。
这种类型的系统通常称为人机界面(BMI)。
为了测试该系统,Nishio 和 Penaloza 招募了 15 名健康志愿者,让他们执行多项任务,并读取他们的大脑活动。
受试者戴着电极帽,坐在椅子上,用手平衡桌子上的球,同时计算机记录他们大脑中的电活动。
然后受试者坐在同一张椅子上并激活连接到大脑的机械臂。
与此同时,他们还可以看到旁边拿着瓶子的机械臂。
计算机记录来自他们大脑的神经信号,感知抓住瓶子的意图,并执行命令。
之后,受试者必须同时执行两项任务:平衡桌子上的球和控制机器人手臂。
报告称,在计算机的帮助下,受试者能够在大约四分之三的测试时间内成功完成这两项任务。
一些受试者在实验的多任务处理部分表现得特别好。
Penaloza 表示:“受试者之间的差异非常明显,表现优异的受试者能够维持高达 85% 的多任务处理时间,而表现较差的受试者只能维持 52% 的多任务处理时间。
他认为,实验分数低并不意味着BMI系统的准确性低,而是受试者转移注意力的能力较弱。
西尾说,有趣的是受试者可以很快学会同时执行两项任务。
通常需要大量的训练才能培养这种能力。
他和Penaloza认为,这种人机界面系统可以直接提供正确的生物反馈,帮助人们更快地学会多任务处理,从而使他们研究这一现象成为可能。
用于临床治疗。
Penaloza 和 Nishio 表示,该设备是第一个可以解释多任务思维的意念控制机器人。
“通常情况下,当用户佩戴 BMI 时,他们需要专注于正在执行的任务,因此只能完成一项任务。
但使用我们的产品,用户可以同时完成两项截然不同的任务,这就是它的特别之处“但从目前来看,有必要开发这样的技术,为残疾患者提供便利。
对于四肢完好的人来说,这种技术的未来仍不清楚。