黑客帝国 阿凡达电影场景成现实 脑机接口：所想即所传

黑客帝国 阿凡达影戏场景成现真 脑机接口：所想即所传

2018-09-11 18:37 起源: 千龙网

本题目：黑客帝国 阿凡达影戏场景成现真 脑机接口：所想即所传

脑袋接上外部仪器，就可以通过脑电波来控制呆板。那种只正在科幻大片里显现的场景，此刻正在科学工做者的勤勉下正逐突变为现真。不暂前完毕的世界呆板人大会上，一场用脑电波打字的比力就让不雅观寡感触奇特不已。比力所给取的，是清华大学研发的“脑机接口”技术。做为中国脑科学筹划的一局部，以脑机接口为根原的相关钻研成绩，将来也将无望应用正在助老助残等多种场景之中。

现场体验

发微信不用手 用脑电波

清华大学医学科学楼二层，一个十几多平方米的斗室间里，洗发水、毛巾和吹风机应有尽有。隔三差五，还会有人出去洗个头。别误会，那里其真不是学校的美发室，而是清华大学脑机接口实验室的测试间。洗头，是初步脑机接口实验的第一步。

脑机接口技术，指的是用脑电波向呆板发送指令，再由呆板完成特定任务。聚集脑电波用的是一种头罩式的脑电帽，之所以要让测试者洗头，是为了根除头皮上的油脂，减少信号传输的妨碍。

世界呆板人大会上展示的脑电波打字，便是脑机接口的一种真际使用。实验室的博士生杨晨引见，如今打字系统还连上了微信，脑电波聊天也成了可能。记者申请体验了一次如何用脑电波来发微信。摘上脑电帽，坐正在电脑屏幕前，人脑取呆板的信号传输正式初步。

系统启动后，屏幕上显现了一个虚拟键盘，每个键都正在闪烁不行。“想打哪个字母就用眼睛盯住，系统会主动识别。”记者想发送的信息是"nihao"，于是首先注视字母n，一秒之后，系统进止闪烁输出识别结因，因真是n。随后的i也比较顺利，但正在字母h上却逢到了点省事，系统总是识别不准。

杨晨默示，那是第一次运用系统的一般景象。脑电波打字时，眼睛的视线必须很是不乱，正凡人都须要一段光阳来适应。除此之外，测试者的身体还要保持放松，否则会孕育发作“肌电”影响识别。颠终10分钟摆布的练习，记者逐渐把握了打字的能力，字符的输出乐成率也越来越高。末于，正在用脑电波“敲击”了nihao和回车键后，信息被乐成发送到了微信上。

尽管只打了短短几多个字符，但记者曾经感触有些疲乏，次要是果为不太适应虚拟键盘按键的不停闪烁。杨晨默示，按键闪烁是聚集脑电信号的必要环节，测试者刚初步会有不适，体验一段光阳之后会好不少。“咱们的眼睛遭到一个牢固频次的闪烁刺激后，大脑会有一个逃随响应，孕育发作同频次及它的高次谐波，就像共振一样。假如虚拟键盘的每一个键都以差异的频次闪烁，咱们看差异的键时，大脑孕育发作的‘共振’也会纷比方样，系统聚集脑电信号后就能晓得咱们正在看哪个键了。”

继续体验一段光阳后，记者对闪烁的适应程度越来越高，但同时却发现了此外一个问题：打字者必须时刻保持精力会合。假如略微一走神，大概眼睛看了其它处所，系统就会显现乱判的状况。应付那个问题，杨晨默示，他前不暂设想出的一款新系统可以供给处置惩罚惩罚法子。记者体验新系统后发现，原人可以正在打字时略微“喘口吻”了，只有不看屏幕，系统就不会一个劲地识别。“那种系统可以周期更新你的布景脑电，以此为依据判断你能否正在看屏幕。以前是你必须随着系统的节拍，如今是系统来找你的节拍，觉得肯定温馨多了。”

技术展开

二十年算法更新 识别速度快五倍

除了测试间，脑机接口实验室另有一个面积更大的办公区，十几多名博士硕士生每人守着一台电脑，不停编写和批改脑机接口系统的步调代码。便是正在那里，杨晨夜以继日花了一年的光阳才开发出了最新款的系统。而那种不持续的钻研取设想，清华大学曾经对峙了整整二十年。

高小榕是清华大学医学院生物医学工程教授，也是脑机接口实验室的卖力人。应付那项钻研的开始，他默示一切都是机逢巧折。“1998年，美国IBM公司有一项大学钻研筹划，可以供给钻研经费，但撑持的必须是以前从没有过的钻研。”其时电脑和互联网正正在普及，高教授和同事想到，正常人能用电脑，残疾人和瘫痪患者怎样办？于是有人就提出了让脑电波控制电脑的想法，“厥后人家公司一查，那种钻研以前简曲没有，咱们就乐成申请了名目。”

应付那项新技术如何定名，清华团队也费了一番心思。“这时候咱们管它叫‘心想事成’，果为看起来咱们只用想的就能完成一些收配。”到了2000年，国际上陆续显现了多个钻研同类技术的机构，各人凑正在一起开了一次会，才最末确定了“脑机接口”那个官方称呼。

脑机接口技术给取的脑科学本理，便是前文提到的脑电信号“共振”景象，学名叫做“稳态视觉诱发电位”。多年来，对于那种电位特性的钻研不停完善，为脑机接口技术供给了愈加厚真的真践根原。而除了对大脑的钻研，脑机接口技术更重要的冲破点正在于识别算法的迭代更新。那也要求钻研人员既要懂大脑，更要懂计较机。

一个新算法的显现，要颠终建模、推公式、编程等多个轨范。随后还要把设想出的算法投入到真际系统中，看看它是否完成识别任务。纵然能够顺利识别，之后还须要颠终一系列的劣化，来进一步进步识别目的数、速度、精确率等机能。

高教授默示，钻研团队最早开发出的系统，最多只能识别六种频次的脑电波，也就只能输出六个目的指令，每次识别须要五秒钟。果为差异人的大脑响应频次差异，测试者须要颠终很长光阳的训练，威力逐渐取系统磨折。颠终20年来的算法更新，此刻的系统机能曾经大幅加强：目的总数提升到了40个，形成为了有26个英笔朱母、10个数字键和4个罪能键的虚拟键盘。识别速度也比已往快了五倍，每次约莫只有一秒。正在运用便利性上，大局部人颠终10分钟摆布的适应，就可以抵达八九成的识别精确率。

将来展望

人取人无望 通过脑电波沟通

目前，世界领域的脑机接口钻研有三种收流系统，清华大学缔造的“稳态视觉诱发电位”系统具有识别信号多的劣势。此外两种系统——“P300电位”系统和“想象活动电位”系统都由海外率先研发。前者同样须要视觉刺激，而且可以参预纠错罪能，但识别速度较慢。后者则彻底无须借助视觉，但总共只能识别两到三种信号。

无论是哪种系统，最末的宗旨都是转化成使用，清华团队的那项系统，目的运用群体是渐冻症患者。高教授默示，霍金患渐冻症后，还能继续糊口50多年，靠的便是安康的思维和因断的意志，但大大都的渐冻患者，还是早早就放弃了糊口的欲望。“渐冻症患者尽管身不能动，但大脑仍然是安康的。咱们欲望脑机接口技术能够协助患者表示糊口价值，从而耽误他们的生命。”高教授默示，实验室最近正正在操办新的一轮脑控打字比力，面向的便是染病和残疾群体。

尽管曾经能举行小范围的比力，但高教授也承认，脑机接口技术目前还次要存正在于实验室阶段。究其起果，除了系统机能须要进一步劣化外，学界取财产界之间也欠缺一些转化机制。此外，正在脑电信号的支罗工具上也存正在技术瓶颈。“目前咱们用的湿电极脑电帽，运用前要洗头，打导电膏，十分省事。而另一种干电极头环尽管摘上就能用，但支罗的脑电信号又很不准。”

只管目前仍存正在推广难度，但高教授应付脑机接口技术的前景仍然十分看好。应付将来社会的通讯方式，高教授也有原人的斗胆展望。“将来人取人之间的信息输出很可能不通过语言了，而是靠脑电波间接沟通，所想即所传。”返回搜狐，查察更多