時(shí)間:2022-02-19|瀏覽:479
大腦界面 元宇宙 最難"讀心"
如今,人腦仍然是人類科學(xué)難以克服的高地之一。
"腦-機(jī)接口"(Brain-Computer Interface,BCI)這是近年來腦科學(xué)研究取得的顯著進(jìn)展。腦機(jī)接口可以在大腦和外部設(shè)備之間建立直接的通信和控制通道,從而恢復(fù)和增強(qiáng)人體功能。
使用腦接口,用戶使用意識操作(如玩游戲、打字),依賴于大腦發(fā)出的信號。因此,只有通過準(zhǔn)確識別大腦的信號并分析它,玩家在元宇宙中的所有行為才能成為可能。
識別大腦信號,定位大腦功能區(qū):大腦"讀心術(shù)",可以說是腦機(jī)接口技術(shù)的基礎(chǔ)。在中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所,從事腦機(jī)接口技術(shù)研究的何慧光教授告訴雷鋒,為了便于理解,這項(xiàng)技術(shù)可以簡單地概括為 "減法"的過程:
"當(dāng)一個(gè)人處于休息狀態(tài)時(shí),他的大腦中會(huì)有一個(gè)基本的信號A。如果你看到一些東西,大腦接受視覺刺激,它會(huì)有一個(gè)特殊的區(qū)域來做出直觀的反應(yīng),產(chǎn)生信號B。用信號B減去信號A,我們可以找到相應(yīng)的視覺工作區(qū)域。"
通過分析用戶在接受不同類型刺激時(shí)發(fā)出的信號,我們可以定位功能區(qū)域,然后使用基于人工智能的腦接口解碼算法,設(shè)備可以嘗試讀取大腦"想法",用戶可以借由"意念"在"元宇宙"完成操作,控制外部設(shè)備。
腦機(jī)研究的主要難點(diǎn)是提高解碼效率
這樣,腦機(jī)接口就會(huì)照進(jìn)去"元宇宙"就面臨這一個(gè)非常"硬"解碼速度。
在單位時(shí)間內(nèi),設(shè)備能正確解析的腦信號越多,用戶對計(jì)算機(jī)的控制就越精確。今年,埃隆·馬斯克的Neuralink一段視頻顯示,猴子可以通過腦接口控制鼠標(biāo)。只要小猴佩格將光標(biāo)移動(dòng)到發(fā)光區(qū)域,他就可以得到一點(diǎn)香蕉奶昔作為獎(jiǎng)勵(lì)。
在腦機(jī)接口的領(lǐng)域,這可以說是很大的前沿進(jìn)展;但對于元宇宙來說,馬斯克的嘗試只能說還停留在初級階段。
如果你想成為元宇宙的終極入口,腦機(jī)接口不僅需要這些。用戶想要的絕不是在元宇宙中玩腦機(jī)接口"吃豆人"或"打乒乓",但體驗(yàn)更先進(jìn)、更精確的操作體驗(yàn),如射擊、創(chuàng)造甚至編程。
這些元宇宙的體驗(yàn)在很大程度上取決于腦接口的解碼效率。何教授說,根據(jù)實(shí)驗(yàn)范式,腦接口包括基于運(yùn)動(dòng)想象的腦接口P300電位的腦接口和視覺誘發(fā)電位的腦接口。其中,視覺誘發(fā)電位的解碼效率較高,通過人腦對不同頻率閃爍的不同反應(yīng)達(dá)到識別命令的效果。穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位由清華大學(xué)創(chuàng)建,目前處于世界領(lǐng)先水平。
何慧光教授表示,他最近與清華大學(xué)高小榮教授、半導(dǎo)體研究所王一軍教授共同承擔(dān)了北京科技計(jì)劃腦機(jī)接口項(xiàng)目:"研發(fā)亞秒非侵入性腦機(jī)接口技術(shù)"。這項(xiàng)最新技術(shù)可以控制100個(gè)目標(biāo),提高解碼效率,達(dá)到亞秒效率,在腦接口解碼的學(xué)術(shù)前沿取得了新的突破。
與前者通過分析誘發(fā)的腦信號來實(shí)現(xiàn)腦連接相比,"運(yùn)動(dòng)想象"它分析了大腦主動(dòng)發(fā)出的大腦信號。簡單地說,即使沒有實(shí)際的身體活動(dòng)部位,人類也可以通過想象身體活動(dòng)主動(dòng)促進(jìn)大腦發(fā)出獨(dú)特的大腦信號。利用這一原理,機(jī)器可以識別大腦在想象不同運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)出的大腦信號"讀心"。
腦機(jī)"讀心"道路困難重重
腦信號解碼離元宇宙還有很長的路要走。目前,設(shè)備對腦信號的解碼速度僅為每分鐘200個(gè)比特,其中解碼效率高的用戶與我們單手使用手機(jī)打字的速度基本相同,遠(yuǎn)不符合元宇宙體驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。
何慧光對雷鋒網(wǎng)說:"人們對此期望很高。說到腦接口,人們總覺得很簡單。他們想到的是插入電極,信號自然會(huì)出來。但是還有很多路要走。"
AI腦機(jī)設(shè)備可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)使用"更懂人心"?何輝光認(rèn)為,機(jī)器學(xué)習(xí)對腦解碼人腦信號的作用只停留在記憶容量層面,但離元宇宙的真正實(shí)用還有很長的路要走:"機(jī)器學(xué)習(xí)只能局限于有限規(guī)則的有限空間,歸納推理能力相對較差。人腦學(xué)習(xí)方法不同,人們通過小樣本學(xué)習(xí)過程獲得知識和經(jīng)驗(yàn)。"
說到大腦,每個(gè)人都有很大的個(gè)體差異。當(dāng)接觸到相同的視覺刺激(比如看杯子)時(shí),不同的人可能會(huì)有不同的個(gè)體反應(yīng);即使是同一個(gè)人,在不同的時(shí)間和情況下,對同一個(gè)對象的反應(yīng)也可能非常不同。"其個(gè)體差異、高動(dòng)態(tài)性等都是腦接口元宇宙應(yīng)用的重大挑戰(zhàn)。"
熱點(diǎn):元宇宙 計(jì)算機(jī) 馬斯克