你还没有准备好迎接一项新技术,它已经开始走出实验室并主动拥抱你了,比如脑机接口。
近日,世界机器人大会脑机接口技术大赛落下帷幕。
与此同时,在中国电子学会最近公布的《新一代人工智能领域十大最具成长性技术展望(—)》中,智能脑机交互被显着列出。
随着科技潮流滚滚向前,脑机接口技术似乎已经呼之欲出。
问题是,什么时候会降临到你我身上?利用思想来控制机器脑机接口通常被称为BCI。
它是指通过在人脑神经与外部设备之间建立高度生物相容性的直接连接路径,实现神经系统与外部设备之间的信息交互和功能集成的技术。
简单来说,就是用思想来实现对机器的控制。
意味着人与机器的主要交互方式除了手动输入和近年来出现的人工智能语音交互外,还可以通过大脑直接向机器发出指令。
“以前的人机交互需要周围肌肉组织的参与。
比如键盘打字需要手指,语音交互需要嘴部肌肉。
但脑机接口技术并不依赖肌肉组织,而是依靠直接提取数据。
”控制外部设备的大脑神经信号。
”清华大学医学院生物医学工程系教授高晓荣在接受科技日报记者采访时表示。
高晓荣表示,目前的脑机接口技术可以分为两类:一类是侵入性的,比如在大脑中植入芯片,另一类是非侵入性的,比如佩戴可以采集大脑的头盔或帽子。
波浪。
“2019世界机器人大赛-BCI脑控组”采用的脑机接口技术是非侵入性的。
选手使用的装备被称为“脑电帽”。
这个帽子有一个网状结构,上面覆盖着收集脑电波信号的传感装置。
比赛前,选手们将戴上脑电帽。
为了保证脑电帽能够更好地采集脑电波信号,工作人员会使用类似注射器的装置将导电胶一一注入脑电电极中。
本次比赛比的不是脑机接口技术本身,而是参赛者使用脑机接口技术的技巧。
也就是说,玩家所使用的脑机接口设备都是一样的,他们的表现取决于用大脑控制脑机接口设备的能力。
分别测试大脑不同区域控制脑机接口设备的能力。
大脑比手打字更快 在世界各地,脑机接口技术正在取得巨大进步,使大脑能够与机器进行基本的交互。
例如,“2019世界机器人大赛-BCI脑控组”的顶叶脑机比赛,考验选手通过大脑活动在电脑上输出目标字符的能力。
游戏过程中,电脑屏幕上会排列不同的角色,玩家需要专注于自己想要选择的目标角色。
对目标角色的注意力会表现为大脑活动,脑机接口设备会捕捉脑电波信号,最终在电脑屏幕上输出任务框中的目标角色。
“它会比较哪位球员更专注,谁的脑电波信号更强。
”高晓蓉同时担任本次比赛的主裁判。
他告诉记者,在顶叶脑机比赛中表现最好的选手可以在0.4秒内输出一个字符,这已经比很多人手打字还要快了。
除了打字之外,脑机接口技术还可以真正用大脑来控制机器,让它运动。
法国科学院院士、法国国家科学技术研究院和日本产业技术研究所机器人联合实验室主任阿卜杜勒-拉赫曼·切达表示,通过训练大脑神经的反馈,脑机接口设备可以用来完成诸如让机器人向左或向右移动鼠标的任务。
这个过程就是让人们的大脑想象鼠标向左或向右移动。
脑机接口设备捕捉到大脑信号后,机器会根据指令产生反馈。
阿卜杜勒-拉赫曼表示,经过几个月的训练,体验者可以用意念流畅地控制机械臂送饮料。
“在训练过程中,大脑会产生一些特定的信号模式,机器人会理解这种信号。
”阿卜杜勒-拉赫曼说道。
“脑机接口技术目前正在经历从实验室示范到实际应用的转变阶段。
”高晓荣举例说,现在可以利用脑机接口技术来驾驶汽车,但速度较慢。
可能10到20年后就会普及,脑机接口技术的应用场景将会非常广泛。
高晓荣介绍,第一类是教育,比如训练学生集中注意力。
第二类是医疗领域,比如帮助ALS患者或者残疾人更方便地控制智能设备。
第三类可以让正常人更好地发挥自己的能力,比如用意念控制电脑或者驾驶汽车等。
但目前脑机接口技术仍然面临很多发展瓶颈。
首先,脑机接口设备的使用不是很方便。
例如,在“2019世界机器人大赛-BCI脑控组”活动中,观众如果想体验脑机接口技术,需要先洗头,戴上脑电帽,然后让工作人员转到脑电图电极与头皮接触的部分。
注入导电胶。
导电胶干透后需要重新注入。
整个过程比较繁琐。
而且,脑机接口设备的使用过程也非常考验脑力。
一位参加本次脑控比赛的选手告诉记者,由于比赛时环境嘈杂,选手需要非常集中注意力,脑电波信号才能被脑机接口设备检测到,因此大脑会感觉到一段时间后很累。
阿卜杜勒-拉赫曼认为,我们不应该仅仅停留在利用脑机接口技术来传输低级指令,而应该利用脑机接口技术来猜测和预测人类的意图,让机器人能够顺利、有计划地进行。
完成任务。
而这在很大程度上依赖于脑科学的进步。
“目前脑科学领域进展缓慢,我们仍需要在脑信号检测方面取得突破。
”阿卜杜勒-拉赫曼说道。
高晓荣告诉记者,就像芯片领域一样,脑机接口技术也存在“摩尔定律”,这意味着其主要技术性能每三年翻一番。
十多年前,脑机接口设备每分钟只能输出20位,但这次比赛中最好的选手每分钟可以输出大约20位。
几年前,人工智能语音界面还是一个新鲜事物,但现在使用语音来控制智能手机、电脑、扬声器和其他设备已经非常普遍。
脑机接口技术什么时候才能像脑机接口一样走进日常生活呢?高晓蓉的回答是,大约10到20年。