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意念控制的未来

2013-05-20 10:20 未知/ □王璐 崔绮雯 /

 

  从巨型的电子计算机到 Google Glass 等可穿戴设备,人类与机器的沟通方式已经从繁琐的计算机语言,简化成细微的身体动作——点头就可触发 Google Glass 的开关,眨眼即可拍摄照片。

  很快,这些动作可能都不需要了。根据最新意念操控的技术发展,可能几年之后,我们就可以双手插袋,用意念控制家中的灯具开关,或者控制电脑撰写 email了。

 

  三星电器的大脑工程

  近日,据麻省理工学院科技评论披露,三星新兴技术实验室正和美国德克萨斯大学的电气工程学教授Roozbeh Jafari合作研发“用大脑意念控制移动设备”的技术。

  据悉,Jafari和三星研究人员目前的成果离有市场价值的原型产品还比较远,他们的当前计划是采用一种“内置脑电波监测电极的帽子”来监测“当人类观看重复性的视觉样本时出现的目前已知的脑波活动样本”,通过这种方式来控制平板电脑。

  Jafari还表示,他正在研发一种更简便的监测脑波方式,以替代目前使用不便的湿接触式(需要在头上涂抹某种液体)电极帽。如果他能成功研发出“干式”脑电波监测装置,那么未来我们也许就能看到通过“人们可以整天佩戴的帽子”来控制的平板电脑。

  其实,这种被称作“脑机接口”的技术本来主要用于让瘫痪或者残疾人士使用意念控制电脑或者机器外肢,经过 30 年的发展,现在准备应用于消费者电子产品。

  比如位于美国加州的 Neuro Sky 公司早前发布了一款意念控制的猫耳装置,佩戴后猫耳会根据人的喜怒哀乐而竖起、垂下以及摆动。最近他们还发布了一款蓝牙耳机,可以让用户使用意念玩平板和智能手机上的游戏。

  在去年,一个名为“大脑之门”的项目,还曾让两位四肢瘫痪的患者通过大脑活动成功控制机器人。其中一位实验者已经 15 年没有使用过她的手臂了。而现在,她能够通过机器手拿起咖啡,给自己喂食。这些都通过想象和意念完成。

  当然,“大脑之门”目前还有很多有待解决的问题,现在的确能够“读取”信息,但是程度还很粗浅。现在的意念科技像是在隔着一层消音罩来听足球场上的对话。如果真的要完全理解大脑发出的信号,还需要动用外科手术将感应器安装到大脑当中。

  全球挂起“脑电波”风

  据了解,实现“意念控制”的关键是人的大脑,使用“意念”对事物进行控制的行为,是由我们脑中的一种特殊能量办到的,这种能量是由“脑电波”产生的。据他介绍,脑电波的活动看似微妙,但却具有一定的规律性,它会随着人们情绪的波动而变化。正是因为脑电波的这种特性,使人类对于脑电波的开发利用成为了可能。

  据了解,国际上已有不少科学家正在致力于研究如何读取大脑信息和利用脑电波。特别是近年来,一些“意念控”科学家们对“读脑技术”研究的热衷,使他们研发出了各种不可思议的脑电波控制系统和装置。

  2008年,美国加利福尼亚州的圣荷西风险公司研制出一种利用传感器读取人脑波并用于手机各种应用的“耳机式”系统装置。该装置通过接触手机用户的额头来读取脑电波,进而掌握用户大脑的放松程度和集中程度,并将检测到的脑波信息显示在手机画面上,以及用意念操控游戏和卡通形象等。

  2009年,日本研究人员开发出了一种应用于电动轮椅的脑电波控制系统,可通过检测脑电波了解人的意图,然后控制电动仪器做出相应反应,用意念操纵电动轮椅活动。据说,将这种脑电波系统装在电动轮椅上,坐在轮椅上的人只要脑中想“走”的时候,轮椅就会前进。不过,如果想要停止的话,则需要通过面颊的肌肉来控制。

  对于脑电波的利用,我国也早有研究。清华大学生物医学工程系的研究组很早就研制成功了一种解读大脑运动皮层信号的“脑机接口系统”,这个系统可以通过脑电波判断出人所想象的肢体运动,并翻译成相应的控制命令,来控制家电的开关或者机器人的运动。据说,若利用此系统开发医疗器械,能够帮助一些丧失肢体运动能力但大脑功能正常的残障人士。

  走出实验室的“意念”专利

  因前沿技术往往以专利的形式体现,记者以“脑电波”为关键词进行了专利检索,共检索到254件相关专利申请,主要涉及医学、计算、电通信、车辆、运动及游戏娱乐领域的相关技术,申请人主要分布在中国、日本、美国和韩国4个国家。

  记者注意到,在2003年至今的专利申请量趋势中,这些领域与脑电波相关的专利技术数量出现了2005年、2009年、2011年3个峰值,其中第一个峰值与第二个峰值之间相隔了4年,而第二个峰值与第三个峰值的出现仅隔2年,按照这个速度推断,未来的几年里将很有希望产生与脑电波相关的突破性技术。

  通过对这254件专利申请进行技术领域构成分析,记者发现其中有184件专利申请都集中在了涉及“诊断、外科和人体鉴别用的仪器、器械和方法”的“A61B”分类号下,这说明目前与脑电波相关的专利技术多应用于医疗领域。

  同时,在这184件专利申请的区域分布情况上,有144件专利申请为中国申请人所提交,日本提交了21件,美国提交了7件,韩国提交了5件,而其他几个国家仅提交了一两件。

  不仅如此,通过对大量相关专利申请的申请人类型分析后发现,提交这些专利申请的中国申请人多为科研院所、高校和个人,而国外提交相关专利申请的基本上都是公司或企业,其中松下、索尼、LG等企业都掌握了一定数量的专利申请。这个结果说明,我国的脑电波技术很多还存在于科研院所的实验室里,而国内企业对此技术的研发能力还较弱。

  记者通过该医学博士了解到,由于脑电波信息的读取和测量本身就是一项很复杂的技术过程,国内目前主要是在医疗领域使用,用于疾病诊断和脑功能研究。“我们现在一般采取的测量脑电波的方式就是在头皮上涂一层导电胶,装上十几个电极,每个电极都通一根线连着仪器,就是这样测出的信号有时都很微弱,而且这过程也太麻烦。”他表示,正是这样复杂的过程影响了脑电波技术的使用和推广,很多处于实验阶段的脑电波科研成果很难进行大规模的应用。

  这令记者想到一位科技趋势预言者凯文·凯利在2010年出版的未来学著作《科技想要什么》一书中用预言给出的答案,那就是——科技想要拥抱人类。凯利认为,人类已经成为科技最适合的载体。也许我们可以大胆地推测,当人类与科技融合得非常紧密、自然的时候,“人机交互”中的“交互”二字恐怕将成为历史。因为机器与人的物理距离势必越来越近,甚至完全与人的思维结合,由人脑直接操控,我们可以将自己的意识赋予那些冷冰冰的机器,使它们拥有“生命”。到那时,现实世界中的人和虚拟世界的间隔也将越来越小,以致难以分割,人类就能够像《阿凡达》那样,用意念操纵自己在虚拟世界中活动。

  (文据《中国知识产权报》、《21世纪商业评论》)

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