“腦控”技術與腦—機接口

魏亮摘編

“C-H-I-N-A”，電腦屏幕上，英文單詞“中國”被精準打出，但電腦前的測試員卻沒有敲擊鍵盤，而是通過頭上戴的與屏幕相連的“黑頭罩”，運用“腦電波”打字；電動輪椅上的測試員也戴著黑色腦電帽，沒有進行任何操作，只憑“意念”就完成了輪椅的行進、轉彎操控……日前召開的2017世界機器人大會上，“腦控機器人”展示的場景令人驚嘆。

近年來，人工智能的概念越來越受關注。而神奇的人類大腦，被稱為“三磅宇宙”，蘊含著巨大的復雜性與豐富的未解之謎。讀懂“腦語”、打通大腦與機器之間的聯結、實現人工智能與人類大腦之間的交互，成為各國科學家研究的熱點。國防科技大學副教授石海明介紹：“腦-機接口（BCI）是神經工程領域領先發展、重點研發的前沿科技。通過解碼大腦活動信號獲取思維信息，實現人腦與外界直接交流。”腦-機接口（BCI）有單雙通道之分，單通道BCI技術只能在同一時刻用電腦接受大腦指令或向大腦發送指令，而雙通道BCI技術則能在大腦和電腦之間同時建立起信息交互鏈路。當前世界各國研發機構公開的成果，主要集中在單通道BCI技術領域。

具體而言，目前的“腦控”技術分為3個步驟：首先是“讀腦”。通過佩戴在頭部的感應捕捉器來識別大腦頭皮電流變化和血液的流動信息，把微弱的腦電波放大，利用計算機分析人的意圖，讀取人的想法，有效實現“讀腦”。其次是“指令轉換”。“腦控”系統通過計算機將人的想法轉換成機器控制指令。最后是“指令傳輸”。系統將轉換后的機器人指令通過無線裝置發送給機器人，讓其按指令完成動作，從而實現由人的大腦意念來控制機器人。

未來，伴隨虛擬現實、機械外骨骼、經顱電磁刺激等外部設備技術的發展，腦-機接口將有更多應用可能，將腦-機接口技術植入到人們日常隨身攜帶的智能手機、可穿戴設備內會是必然趨勢。可以預見，未來腦-機接口將像鼠標、鍵盤一樣非常普遍地應用于各種需要人機交互的場合。endprint