脑机接口时代来临?——每周科那个幻86

作者:吕默默来源:蝌蚪五线谱发布时间:2017-09-18

脑接口技术已经有一定的发展。本期我们就来聊聊这方面的科技新闻以及相关的科幻作品。 

脑机接口时代图1

脑机接口时代图1

 

  初中时,最头疼的就是背诵大段的考试内容,那时候就在幻想有一种装置,可以直接把这些内容拷贝进大脑,岂不是方便很多。事实上,很多科幻影视作品中都有这样的描述,计算机与大脑通过脑接口相连,进行一些输入、输出操作。例如进行知识输入、完全沉浸,让大脑进入虚拟世界等。可在现实世界这些科幻小说中曾经出现的技术并没有实现,但随着科技的发展,脑接口技术已经有一定的发展。本期我们就来聊聊这方面的科技新闻以及相关的科幻作品。 

脑机接口时代图2

脑机接口时代图2

 

  1、与计算机相连
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  伊隆·马斯克(Elon Musk)希望能将你的大脑直接连到电脑上,投资者已经准备好让这种科幻畅想变成现实。美国证券交易委员会(SEC)公布的最新文件显示,马斯克的脑机接口初创企业Neuralink已经筹资2696万美元。Neuralink有可能帮助人们克服癫痫等慢性疾病。将来甚至允许人们直接通过大脑进行交流,而无需再把想法压缩成文字,通过语音或写作传输它们,然后让接受者把它们重新分解成想法。
  观点:
  科技大佬马斯克又出手了,这次是脑机接口。简单来说,就是让大脑直接连接在电脑上,这是不是很科幻?其实马斯克投资的这玩意并不是新鲜东西了。近年来很多科学家都进行过相关的研究,但进展并不大。原因是多种多样的,但致命原因是科学家对大脑研究得还不够透彻,另外的一个方面真的是接口的带宽不够。不能顺利导出来大脑的有效信息,也不能将指令直接输入进大脑。马斯克和扎克伯克的投资来有些操之过急,只能算是噱头。他们并非没有足够的投资,而是需要引起重视,或者赚取眼球,以达到其他目的。在后文里,我们将详细介脑机接口的发展现状。
  笔者推荐的是科幻电影《机械战警》,人脑与机器人结合,也许这正是马斯克想要的效果吧.

 脑机接口时代图3

脑机接口时代图3

    2、瘫痪病人的脑接口
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  一位四肢瘫痪的病人通过脑机接口技术,只需思考便可以让肢体重新动起来。该项目由美国凯斯西储大学,斯托克斯克利夫兰VA医学研究所的功能性电刺激研究中心及其附属大学的医学中心共同主持。相关研究论文已发表于国际医学杂志《柳叶刀》上。
  观点:
  笔者找到了原文,发现这则报道中的提到的研究真实存在。不过这只是使用了脑皮层的刺激技术,和相关的肌肉刺激技术,与真正意义上的脑机接口技术还有一定的距离。方法也很简单,把传感器分别安装在大脑皮层控制运动的区域,在肌肉组织上也植入传感器,当病人开始想象抬起手臂的时候,传感器捕捉到大脑发出的信号,并控制另一组传感器和电极刺激相关肌肉,如此练习之后,研究者希望能有效果。这为身体瘫痪的病人带来了福音,但相关研究仍然在初始阶段。
  笔者推荐的是《环太平洋》,电影中基本也是使用这种技术来控制巨大的机器人对抗外星怪兽。

脑机接口时代图4

脑机接口时代图4

3、远程控制
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  研究由纽约州立大学布法罗分校文理学院的物理学教授Arnd Pralle博士领导,其主要研究的是一种叫做“热磁刺激”(magneto-thermal stimulation)的技术。这并不是一个简单的过程——它需要植入专门制造的DNA序列以及依附于特定神经元的纳米粒子。这项研究发表在最新一期的eLife杂志上,其中还包括在老鼠身上进行的实验。利用这项新技术,研究人员能够控制动物的移动,让它们静止不动,锁住四肢,转身,甚至跑动。
  观点:
  也许你看过《哈利波特》的电影,知道其中的“摄魂术”的魔咒,可以远程控制一个人的行为和言行。这不,科学家也做了相关的研究。使用的是纳米级的颗粒,通过磁场进行远程控制,然后用磁效应将粒子升温,从而改变神经元,以达到控制身体的效果。如今这项技术在老鼠身上进行了实验,有了一定的研究成果。虽然只是一些无关紧要的小幅度动作,也不能进行记忆复制,但未来可期。试想,假如有一天你在睡觉,妈妈怕你晚上喝水多了憋坏了,远程控制你爬起来,去卫生间小便。这是多么可怕的瞬间啊。
  笔者推荐的是科幻电影《超脑48小时》,虽然剧情很狗血,但也许我们的未来就是这样子的。

脑机接口时代图5

脑机接口时代图5

4、机器人也会打瞌睡
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  宣称已经教会了DeepMind如何睡觉。在该公司最新的一篇博文中写道:“乍一听,构建一个需要“睡眠”的人工智能体似乎是有违常理的。毕竟,人们最初研究人工智能是为了能让AI在人类休息的时候还能继续工作的。但它实际上是是DQN(deep-Q netword)算法的一个关键部分。这套算法只需输入原始像素和得分就能快速玩转Atari 2600游戏,且技能娴熟程度超过人类水平。DQN算法通过“离线”储存训练数据,并模仿数据经验回放,从过去的学习中吸取经验教训,重新学习进而调整并改进。
  这项最新进展意味着,即使一台电脑正在使用其全部功能和资源尽全力解决问题时,它也能在“休息(离线)”状态下保存信息,然后进行休整调节,再次上线时能继续解决之前的问题。这也就意味着,在未来,在你的人工智能设备休眠的时候,它其实已经在为下次任务的完美达成“偷偷”养精蓄锐了。
  观点:
  朋友看完这则新闻吐槽说记者在瞎编,计算机和人类不同,没必要休息。其实我这朋友并没有明白工程师的意图,适当的休眠和整理碎片对于下一次解决问题有很好的帮助。这也使得如今的人工智能更接近人类的思维,不同的是我们睡觉是真的让大脑得到休息,而人工智能则是做碎片化的整理和做修正,为下次任务做准备。不知道脑机接口技术与人工智能哪一个会有新突破。笔者更看好脑机接口,至少脑机接口有着巨大的需求,可以帮助很多残疾人,还可以让我们的生活更便利。至于人工智能,完全看缘分了,计算机的运算模式和人类完全不同,人类现在连有机原始生命都不能造出来,更别提这种高端人工智能了。
  笔者推荐的是长篇科幻《金羊毛》,小说中的人工智能为了拯救人类,欺骗了全人类,这可能吗?

脑机接口时代图6

脑机接口时代图6

5、拓宽接口带宽
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  近日,美国国防高级研究计划局(DARPA)关于脑机接口的项目又有了新进展,其中参与该项目的一家名为Paradromics的初创公司表示,现在正在致力于开发一种将大脑连接到计算机的新技术,将实现以每秒千兆比特的速度传输数据,从而创建高速的神经宽带接口。现在最先进的技术,体现在一个叫做犹他阵列的系统中,该系统一次可以在大脑中安装128个电极。每个微线连接3-5个个体神经元,故而NIOB可以通过与神经元的电活动相互作用实现信号的传输。每次神经元发射信号时,就会释放电脉冲,而这些脉冲会被微线记录下来。通过微线,大脑能够与计算机实现数据信息的互换。
  观点:
  这家公司试图在大脑中安装一台“皮质调制解调器”,恢复一些失去语言功能的病人的表达能力。前文我们有聊到,其实现在的研究在对大脑皮层解析和传递方面有了一定的进展,但关键还是无法将这些信息传递出来,另一个关键问题是传递速度过于缓慢,无法获取大量的有效信息。怎么办呢?只能加大带宽,这家公司就是在做这样的事情。
  如今科学家已经知道可以在大脑中安装几十个电极,未来使用纳米技术可以安装上万个,可以更好的传递信息,造福人类。有可能在不远的未来,我们可以像《阿凡达》中的主角一样,靠脑机接口,完全沉浸进入虚拟世界,或者控制机器人(电影中控制的是外星人)。
  笔者推荐的正是科幻大片《阿凡达》,明年这部电影的续集有可能上映哦。
  本期就到这里,我们下期再见。

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