科技史上最炸的组合「元宇宙+脑机接口」,离我们有多远?

时间:2022-02-19|浏览:183

大脑界面 元宇宙 最难"读心"
如今,人脑仍然是人类科学难以克服的高地之一。
"脑-机接口"(Brain-Computer Interface,BCI)这是近年来脑科学研究取得的显著进展。脑机接口可以在大脑和外部设备之间建立直接的通信和控制通道,从而恢复和增强人体功能。
使用脑接口,用户使用意识操作(如玩游戏、打字),依赖于大脑发出的信号。因此,只有通过准确识别大脑的信号并分析它,玩家在元宇宙中的所有行为才能成为可能。
识别大脑信号,定位大脑功能区:大脑"读心术",可以说是脑机接口技术的基础。在中国科学院自动化研究所,从事脑机接口技术研究的何慧光教授告诉雷锋,为了便于理解,这项技术可以简单地概括为 "减法"的过程:
"当一个人处于休息状态时,他的大脑中会有一个基本的信号A。如果你看到一些东西,大脑接受视觉刺激,它会有一个特殊的区域来做出直观的反应,产生信号B。用信号B减去信号A,我们可以找到相应的视觉工作区域。"
通过分析用户在接受不同类型刺激时发出的信号,我们可以定位功能区域,然后使用基于人工智能的脑接口解码算法,设备可以尝试读取大脑"想法",用户可以借由"意念"在"元宇宙"完成操作,控制外部设备。
脑机研究的主要难点是提高解码效率
这样,脑机接口就会照进去"元宇宙"就面临这一个非常"硬"解码速度。
在单位时间内,设备能正确解析的脑信号越多,用户对计算机的控制就越精确。今年,埃隆·马斯克的Neuralink一段视频显示,猴子可以通过脑接口控制鼠标。只要小猴佩格将光标移动到发光区域,他就可以得到一点香蕉奶昔作为奖励。

科技史上最炸的组合「元宇宙+脑机接口」,离我们有多远?
在脑机接口的领域,这可以说是很大的前沿进展;但对于元宇宙来说,马斯克的尝试只能说还停留在初级阶段。
如果你想成为元宇宙的终极入口,脑机接口不仅需要这些。用户想要的绝不是在元宇宙中玩脑机接口"吃豆人"或"打乒乓",但体验更先进、更精确的操作体验,如射击、创造甚至编程。
这些元宇宙的体验在很大程度上取决于脑接口的解码效率。何教授说,根据实验范式,脑接口包括基于运动想象的脑接口P300电位的脑接口和视觉诱发电位的脑接口。其中,视觉诱发电位的解码效率较高,通过人脑对不同频率闪烁的不同反应达到识别命令的效果。稳态视觉诱发电位由清华大学创建,目前处于世界领先水平。
何慧光教授表示,他最近与清华大学高小荣教授、半导体研究所王一军教授共同承担了北京科技计划脑机接口项目:"研发亚秒非侵入性脑机接口技术"。这项最新技术可以控制100个目标,提高解码效率,达到亚秒效率,在脑接口解码的学术前沿取得了新的突破。
与前者通过分析诱发的脑信号来实现脑连接相比,"运动想象"它分析了大脑主动发出的大脑信号。简单地说,即使没有实际的身体活动部位,人类也可以通过想象身体活动主动促进大脑发出独特的大脑信号。利用这一原理,机器可以识别大脑在想象不同运动时发出的大脑信号"读心"。
脑机"读心"道路困难重重
脑信号解码离元宇宙还有很长的路要走。目前,设备对脑信号的解码速度仅为每分钟200个比特,其中解码效率高的用户与我们单手使用手机打字的速度基本相同,远不符合元宇宙体验的标准。
何慧光对雷锋网说:"人们对此期望很高。说到脑接口,人们总觉得很简单。他们想到的是插入电极,信号自然会出来。但是还有很多路要走。"
AI脑机设备可以通过机器学习使用"更懂人心"?何辉光认为,机器学习对脑解码人脑信号的作用只停留在记忆容量层面,但离元宇宙的真正实用还有很长的路要走:"机器学习只能局限于有限规则的有限空间,归纳推理能力相对较差。人脑学习方法不同,人们通过小样本学习过程获得知识和经验。"
说到大脑,每个人都有很大的个体差异。当接触到相同的视觉刺激(比如看杯子)时,不同的人可能会有不同的个体反应;即使是同一个人,在不同的时间和情况下,对同一个对象的反应也可能非常不同。"其个体差异、高动态性等都是脑接口元宇宙应用的重大挑战。"

热点:元宇宙 计算机 马斯克

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