蘆偉


當語音控制、手勢控制已經不能激起你更多興奮的時候,你是否想象用意念也可以進行控制呢?
快樂大本營曾經有一期節目中玩的游戲,就是靠意念控制的對抗游戲。一個長條形游戲裝置上有一個小球,兩名對手坐在此裝置兩邊,游戲開始后,兩人開始集中意念力,誰先將賽道中央的小球推向對方,誰就是獲勝一方。當時看到這個游戲的時候,簡直覺得太神奇了。后來了解到這款用腦電波控制的玩具叫MindFlex,不僅可以靠意念推動小球,還可以控制小球在空中上升、下降,MindFlex整套裝備包括兩個意念收集感應頭套,一個操作臺和一堆迷宮組件,這些組件可以按照不同的玩法要求來組裝各種各樣的迷宮,然后操作按鈕來選擇游戲玩法和人數。如用意念來追趕操作臺上的燈光,趕在燈光到達另一端之前將小球運到哪里,或親自設計一個迷宮,并在最短的時間里穿越它。《快樂大本營》節目中所使用的意念玩具MindFlex
事實上此類意念玩具還有不少,還記得那個萌萌的貓耳朵嗎?將貓耳形狀的發箍戴在頭頂上,頭上的腦電波傳感器就會探測并自動分析檢測到腦電波。隨著人類情緒的起伏和思維狀態的變化,貓耳朵就會以對應的動作作出反應。例如,當配戴者放松平靜時,貓耳朵會低垂下來;集中注意力時,則會豎起來;心情愉快并對某一事物高度感興趣時,貓耳朵則會立起并來回擺動。所以只要戴上它,不需要開口說話,別人通過貓耳朵的變化就可以你的情緒了。而英國一款名為Master Mind游戲可以允許用戶在游戲中用意念控制角色進行前進、后退、拳打腳踢、射擊和游戲設定的其他可行動作,只要玩家思考與所需動作相關的命令即可。
當然,玩具只是意念控制其中的一種應用,在專業領域,它同樣具有很好的用途。如無人機拍攝現在正在興起,《權力的游戲》、《敢死隊3》都曾使用無人機拍攝,它倍受行業親睞的原因是低廉的成本、更好的拍攝效果和對攝影師的安全保障。這兩年無論是在廣電、視聽展還是安防展上,我們都不時能看到商家運用無人機進行拍攝的場景,看著操作者通過無線遙控器熟練自如的控制,真的是很拉風。
不過現在更加炫酷的意念控制無人機來了。美國明尼蘇達大學的研究人員研發出了一架能夠用意念控制的四軸飛行器。運用腦電圖掃描儀記錄下控制者的腦電波,然后轉換成飛行器能夠識別的指令,通過Wi-Fi發送給飛行器,就可以操控它飛行。研究小組在飛行器的前方安裝一個攝像頭,便于控制者了解飛行器的最新位置。在飛行器起飛之后,控制者只需想象一下使用右手、左手或者雙手并用,這些大腦信號就會被轉化成指令,控制飛行器的右轉、左轉或者下降高度。
在智能家居控制方面,用平板、iPad、手機無線控制家中設備已經算是先進的了,但現在想想看,當你回到家,只要一想門就開了,進門后,不用手動開關,腦中閃出開燈的念頭,燈就亮了,坐在客廳沙發上,不用手動遙控器,只需眼睛看著電視機,就可以意念開啟它并找到你想看的臺,這是怎樣的一種生活,是否恍如在科幻電影中?不,這是事實,前不久美國一家機構就做出了這樣的展示。在中國,意念控制的研發并不比國外落后,早在2011年,海爾就曾展示了一款可用意念操控的電視機,通過戴在頭上的腦電波耳機檢測到佩戴人的腦電波,進而將腦電波轉換成為數字信號,讓電視可以識別,無論換臺、增減音量、開機關機等功能,只要想到,電視就可以做到。
2014年浙醫二院神經外科完成了國內首次在病人顱內植入電極用意念控制機械手的實驗,病人只須動動念頭,機械手就能完成高難度的“石頭、剪刀、布”運動。不久前,南開大學腦控汽車研發成功,駕駛員只要在頭上戴上特殊的控制器,集中意念就可以了。腦電設備可以捕捉人在集中注意力時產生的腦電信號,分析驅車意圖并向汽車發出操控指令。雖然目前這項技術離真正量產還有相當距離,對于駕駛員突然走神等意外情況以及駕駛責任判定等問題也還需要繼續研究,但用意念直接控制汽車,絕對是超前的節奏。
意念控制原理
說了這么多意念控制的應用,那么其運作原理到底是什么呢?要想搞清楚這個,就必須先知道什么是腦電波。我們知道,生物電現象是生命活動的基本特征之一,各種生物均有都有或強或弱的生物電。其實,英文細胞(cell)一詞也有電池的含義,無數的細胞就相當于一節節微型的小電池,是生物電的源泉。人腦中有許多的神經細胞在活動著,并成電器性的擺動,而這種擺動呈現在科學儀器上,看起來就像波動一樣,因此把腦中的電器性變動稱為腦電波。人的意念在大腦中其實是以腦電波的形式存在的,人在興奮、緊張、昏迷等不同狀態之下,腦電波的頻率會有明顯的不同,依照不同的頻率,腦波被分為α、β、δ、θ波。
當人在一定的壓力之下精神高度集中時,腦波的頻率在12~38赫茲之間,這個波段被稱為β波,是意識層面的腦波:當人注意力下降,處于放松狀態時,腦波的頻率會下降到8~12赫茲,這被稱為α波;進入睡眠狀態后,腦波頻率進一步下降,被分為θ波(4~8赫茲)和δ波(0.5~4赫茲),它們分別反映的是人在潛意識和無意識階段的狀態。
腦波具有這種隨著情緒波動而變化的特性,使人類對于腦波的開發利用成為了可能。尤其是近年來新興的腦機接口技術在人腦與計算機等外部設備之間建立起直接的連接通路,可對大腦思維過程中產生的腦電波信號進行探測及分析。具體說來,就是用戴在頭上的電極傳感器采集大腦產生的腦電波即生物電信號,并將這些采集的信號送入分析芯片,芯片將混雜在信號中的噪音以及運動產生的擾動進行濾除,并將有用信號進行放大,然后通過算法解讀出使用者當前精神狀態參數,最終通過將這些量化的參數輸出到設備,轉化為相應的動作、實現基于腦電波的人機交互,這就是意念控制物體的基本原理。
說起來容易,其實做起來很難,首要問題就是如何采集腦電波。由于腦電波的信號并不強,被頭骨屏蔽后,能夠傳到外面的已經相當微弱,十分不容易采集。早先時候,考慮過將電極傳感器植入腦內,但風險太高。后來改為在頭上裝上十幾個、幾十個甚至上百個電極和導電膠,但這種方面初始化設置時間長,既麻煩也不舒服。之后頭盔式采集器出現,但體積還是太大,隨著技術的積累發展,現在終于縮減至頭戴式耳機的大小,這使得意念控制應用商業化成為可能。
目前比較LOW
雖然意念控制產品看起來很炫,但市面上真正商業化的鳳毛麟角,絕大部分只是展示,距離規模應用還有著不小的距離。究其原因,主要是不方便、不實用、操控困難、功能少。
幾乎所有的意念控制產品,都要求使用者高度專注,要心無雜念地完成腦電波信號的釋放。要知道,普通人不經過訓練在短時間內是很難掌握的。平日如打開電視這樣一些簡單動作,交給手指和按鍵本是很簡單的事兒,但交給意念控制時,就需要花費更大的精力,如果不熟練,還需要花費更長的時間練習。開關電視至少不涉及安全問題,但如果是意念控制汽車,那問題就大了,關注力不夠就有可能出現不可想象的后果。就連南開大學腦控汽車的研發團隊帶頭人段峰教授也坦承,當前如何穩定識別人的意圖、如何實現自主控制、如何實現對人無傷害是意念控制汽車技術的三大難題。如今的意念控制產品就像早期的語音識別軟件一樣,需要用戶不斷校準來增加識別能力,基于腦電波的意念控制同樣存在這個問題,需要大量的校準、試驗才能夠達到準確的使用效果。
我們知道意念控制設備必須通過用戶的腦電波來完成,需要將腦波采集設備戴到頭上。在智能家居應用中,如果我要開門,首先要先戴上它,且不說鄰居看你時怪異的眼神,僅僅是取出戴上它的功夫,用鑰匙可能早把門打開了。進到屋里,我要先去洗手間洗把臉,用意念打開燈,這看起來不錯,但接下來你要先把設備摘下來,洗完臉后,再戴上,然后再用意念關燈。原來挺簡單的事,用了意念控制之后,怎么感覺更麻煩了呢?此外智能家居涉及的設備比較多,人腦信號非常微弱,按照目前的技術水平,只能完成簡單的指令,依托意念去完成較復雜的任務還很難。道路還很長
當語音控制、手勢控制不再讓你興奮的時候,意念控制可能會讓你眼前一亮。但亮過之后,還是要看實際效果如何,從目前來看,意念控制還處于發展的初級階段,工作效率不高,使用也不太方便,面臨很多技術問題需要解決,殺手級的應用也還沒有出現,仍需要較長的時間來發展和完善。
另外,隨著技術的發展,如何有效防止通過意念控制進行犯罪也是需要慎重考慮的。因為未來通過采集分析讀懂更復雜的大腦思維的趨勢是一定的,可能有一天設備比你更懂你自己。這聽起來很妙,你只需動動腦,設備就會照你的想法去做,那么殘疾人甚至植物人也可以藉此技術重新獲得與世界交互的能力。
但另一方面你想過沒有,如果犯罪分子利用這項技術操控機器人去殺人,或者知道你想什么,那將會對社會和公民帶來極大的不安定因素。更為危險的是,意念控制技術除了可以讀懂人心,反過來還能向神經系統發射特定腦電波信號,甚至可以向人腦直接寫入信息,從而實現對人腦的直接遙控。
因此意念控制似一把雙刃劍,它既能造福于民,讓生活更美好,同時也存在著破壞社會秩序、侵害公民權利的危害。但無論怎樣這都不能阻礙人們對此探索的熱情,它代表著人類對自己大腦巨大的好奇心,今后此類產品一定會層出不窮,逐漸邁向成熟。