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我们能用脑机接口做什么,脑机接口系统

来源:整理 时间:2022-04-07 19:14:20 编辑:华为40 手机版

脑机接口会在未来实现吗?

脑机接口会在未来实现吗

谢谢悟空问答的邀请!脑机接口(brain-computer interface,简称BCI;有时也称作direct neural interface或者brain-machine interface),是在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备间创建的直接连接通路。在单向脑机接口的情况下,计算机或者接受脑传来的命令,或者发送信号到脑(例如视频重建),但不能同时发送和接收信号。

而双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换。在该定义中,“脑”一词意指有机生命形式的脑或神经系统,而并非仅仅是抽象的“心智”(mind)。“机”意指任何处理或计算的设备,其形式可以从简单电路到硅芯片。SpaceX和特斯拉背后的未来主义亿万富翁埃隆·马斯克于周二晚概述了他将人类大脑直接与计算机进行连接的计划,他描述了一场创建“与AI共生”的运动,第一款原型产品可以在明年年底前植入人体。

马斯克的脑机接口是什么水平?

马斯克的脑机接口是什么水平

马斯克的脑机接口是什么水平?这是近几天的一个热门科学事件,常常闹出些科学惊人事件的埃隆·马斯克,就在前几天的8月29日又公布了一个的消息,由他主政的脑机接口公司Neuralink,开发了一款脑机接口产品~一枚与硬币大小差不多的芯片,还配套了一台可以自动完成植入芯片的手术机器人。那么马斯克发布的这个脑机接口有什么与众不同呢?我们一起来讨论一下。

何谓脑机接口?脑机接口又叫大脑端口或脑机融合感知。这是一项将人或动物大脑与外部设备建立连接通路的现代科学技术。这种接口有单向和双向之分,单向脑机接口计算机只接受大脑传来的命令,或者计算机发送信号到大脑。双向脑机接口就是大脑和计算机等外部设备能够进行双向信息交换。其实脑机接口本身并非马斯克首创,早在上世纪,脑机接口的研究就已经遍地开花了,我们中国也参与其中,“中国脑计划”项目中就包含这样的内容,是国家重点项目。

这个领域比较著名的是被称为“科学疯子”的美国神经学家菲利普·肯尼迪。他从上世纪80年代就开始了脑机结合的研究,并于1996年就对一位濒临死亡的渐冻症患者大脑植入电极,以后还有过多次对瘫痪患者、车祸患者的植入实验,虽然取得一些进展,但没有明显成功。为此,FDA(美国食品药品管理局)撤销了他进行人体实验的许可。

当他的研究取得重大突破时,再也无法找到志愿者。为了不让自己29年研究白白废掉,他在2014年花费2.5万美元请了一位外科医生,请求它将这个电极植入自己脑中。手术前,他计划好了一切,也做好了醒不过来的打算。它存了足够撑几个月的钱,并且确保自己儿子知道自己在哪里。但手术没达到预期目的。肯尼迪第一次从手术中醒来,一度失去了说话能力,无法对医生做出反应。

几个月后,他不得不接受了10个小时的第二次手术。但此后头骨一直无法愈合,最终迫使他取出了电极。电极在他大脑存在了4周时间,他利用这段时间,收集了自己脑电信号大量数据,取得了今后研究的第一手宝贵资料。为此,虽然侥幸逃过一劫,却留下了9.6万美元的手术账单成为“负翁”,保险公司只承担了1.5万美元。一些科学家们对他的做法存有争议,很多人对这种冒险做法并不赞同。

但他的精神还是受到社会广泛赞佩,他被人们誉为“半机器人之父”。脑机接口的案例还很多。2008年,匹兹堡大学神经生物学家通过脑机接口,让猴子通过大脑操纵机械臂将食物取到并送入自己口中;2004年美国Cyberkinetics公司得到FDA许可,在一位25岁全身瘫痪的男子大脑中植入电极,这名男子通过意念控制电脑,能够看电视和发送电子邮件,甚至玩电脑游戏,准确率达到70%。

2012年,在巴西世界杯赛场,一位瘫痪少年身穿巴西圣保罗的实验室设计的机器战甲,凭着脑机接口和机械外骨骼开出了一个足球;2015年,美国国防部高级研究计划局通过外科手术植入微芯片,实现了瘫痪人驾驶模拟飞机。2018年,在美国拉斯维加斯举行的国际消费电子展(CES)上,日本发布了脑控车技术,驾驶员只要头戴一个特制头盔,无须植入脑芯片,就能够将脑电波快速传达给车辆,让驾驶变得轻松有趣。

还有很多各国科学团队,都在进行脑机接口实验,取得了各种进展和成果,如各种瘫痪病人,通过机械臂取得食物、取得饮料,还有通过意念,进行电脑打字等等。2016年10月,一名叫Nathan Copeland的志愿者,分别在运动皮层和感觉皮层植入电极,成功利用意念控制的机械手臂和时任美国总统奥巴马“握手”。这个实验的关键突破就是,这位志愿者脑海中产生了“握住”的感觉,奥巴马深感震惊。

因此马斯克的Neuralink公司发布的脑机接口整体技术本身,并不是一个新的东西。马斯克脑机接口的成果。发布会现场展示的是一枚23mmx8mm的芯片,这是Neuralink公司经过数年努力开发的一款最新脑机接口芯片,命名为Link 0.9。这款芯片能够感应温度、气压,读取脑电波、脉搏等生理信号,可以采集传输1024个通道的神经放电信号,无线传输范围约5~10米。

这项技术的原理是通过植入大脑的芯片,连接外部机器,可以读取人类大脑信号,并辨识出人的意图,将其转换成命令信号,控制外部机器设备执行人类意图,完成任务。在这个过程,人脑能够得到整个过程的反馈。在这次展示上,马斯克弄来了几头实验小猪,通过植入小猪脑内的芯片,人们能够看到小猪在各种活动中的脑电波状态。马斯克宣称,这项技术发展下去,将实现人们凭脑意识来控制特拉斯汽车、打游戏,还能够治疗神经系统疾病,如改善由于大脑或脊髓受损导致的瘫痪、抑郁、失忆等病症状态,帮助渐冻症患者恢复感觉和运动功能等。

马斯克真正的“黑科技”,是采用了“神经蕾丝”。所谓“黑科技”原本是网络动漫中非人力所能及的奇异科学技术,现在也泛指一些颠覆人类认知的新技术。马克斯的黑科技就是研制出一种叫“神经蕾丝”的东西。何谓神经蕾丝?这是一个带有科幻色彩的玩意,在科幻作家莱恩·班克斯的笔下,“神经蕾丝”是通过高科技植入人脑的网状物,能够将人脑和计算机连接起来,相互通讯。

而马斯克团队借用了这个概念,将植入人脑的纤维状“线程技术”叫做“神经蕾丝”。他们神经蕾丝的特点就是非常细小。Neuralink宣称它们的神经蕾丝宽度在4~6um,约为人类头发丝的四分之一,未来植入时不需要开颅,只要用激光植入,这样就可以植入到更深的脑中,而对脑的损伤能够降低到很小程度。即便如此,真正要实现良好的人机互动,现在仍然任重道远。

就连Neuralink公司自己也承认,1024个通道信号是远远不够的,如要较为准确传输大脑860亿个神经元产生的复杂信息,至少需要100万个同时记录的神经元,这就意味着在小小芯片上要集成百万个电极。这样,即便这种神经蕾丝只有头发的十六分之一大小,植入百万蕾丝也相当于6.5万根头发。我们想想,6.5万根头发植入人脑,难道不会细思极恐?因此,目前认为植入蕾丝对大脑伤害很小的优势将不复存在。

如何将连接神经元的“蕾丝”做得更细小,这些元件穿透大脑组织不导致损伤出血,如何解决免疫系统的排斥问题,什么材料能长期保留在脑中,如何解决芯片安全高效充电问题等等,将使Neuralink公司大伤脑筋,要足够时间来解决的问题。但马斯克还是放了大话。马斯克从来对他的“黑科技”都是信心满满,这次也一样。他甚至扬言,他这个神经蕾丝技术的发展,未来能让人类在云端永生。

从前面机械手与奥巴马握手,能够在瘫痪者大脑中产生“握住”感觉来看,这种人机双向信息交流已经并非神话,因此最终实现人机结合,改变人类生存形态的幻想再也不是梦想。有人说,马斯克是一个大话连篇的人,甚至有许多人对他有时的大言不惭很是反感。不过马斯克是个奇人,迄今为止,他的大话都立足在科学精神和自己的不懈奋斗上,而且那些大话都一个个已经变成现实或正在变成现实。

比如他团队研发的轻便龙飞船成功载人上天,实现了与空间站对接的完全的自动化;他们研发的宇航服轻便美观,完全可以成为时装;他成功实现了火箭回收技术,大大降低了发射成本;他撕开了美国乃至全球航天领域国家独断的体制铁幕,成为第一家承接国家航天任务的私营公司;他还扬言很快送人登上火星,还有他的特斯拉电动车也风靡全球。

脑机接口技术突破后,你还是你,我还是我吗?

脑机接口会在未来实现吗

脑机接口技术,已经进入了临床试验阶段。无论是国外的马斯克,还是国内的很多机构,都投入了大量时间和精力来研究这个领域。可以说,脑机接口技术,已经不再属于科幻的范畴,而是属于现实的发展初级阶段了。脑机接口技术的背后,其实是各种高科技、黑科技的融合,包括纳米技术、生物技术、大数据、物联网、人工智能、区块链、AR/VR等等。

最近,元宇宙概念火热无比。某种程度上来说,脑机接口技术与元宇宙,也是息息相关的。按照社交媒介公司GamerDNA创始人Jon Radoff Radoff总结的构成元宇宙的七层要素,我们可以分析一下。这七层要素分别是:1、体验;、2、发现;3、创作者经济;4、空间计算;5、去中心化;6、人机互动;7、基础设施。

其实,脑机接口技术,也是和这七个要素息息相关。脑机接口技术突破之后,其实不管是科学还是玄学,我们必须得承认一个事实,我们人类事实上已经成为现实人类与虚拟人类的双栖物种。协同共生,已经成为了未来相当长一段时间的发展趋势。这个协同共生,既包含了人人协同共生,人物协同共生,虚拟与现实的协同共生。那么,回到主题来看:你还是你?我还是我吗?用科学来解释,现在有点难度,因为科学发展太快,变数太大,人类太渺小,可能目前还找不到太合适的词汇来描述。

当“脑机交互”变成现实,你认为还有必要去学习吗?

马斯克的脑机接口是什么水平

我认为未来的人类是不需要去学习的,会和科技越来越融合,比如人出生之后就植入个芯片,就能解决大部分必需的知识问题,还能通过芯片的不断学习获取信息,提高认知!还记得几年前风靡全球的电影《阿凡达》吗?里面有一个片段,一个来自地球的残疾的人类战士来到潘多拉星,发现已经给他做了一个阿凡达,只要他进入睡眠舱,他的意识就能替换到阿凡达体内,可以完全控制这个阿凡达了。

电影的酷炫特效让我们至今记忆犹新,这其实就是脑机交互的一个场景,不得不说,导演的脑洞真够大!按照现在科技发展的速度,再过个十几年,电影里的场景是不是就都能变成现实了?有了“脑机交互”这种厉害的技术,我们的大脑就变成了一台移动的电脑,可以储存各种知识,并随时从大脑里调取需要的信息,闷头苦学、死记硬背从此就是路人了。

想象一下,是不是超级酷呢?3D打印、VR技术、5G网络、基因编辑……感觉曾经只在科幻大片里才能见到的各种新技术,已经出现在生活的各个角落了,而且还在飞速变化着。估计很多小伙伴也和我一样,好奇这些技术以后会发展成什么样子?十年之后,是不是人人都会成为“超人”?最近看到了京东电脑数码联合36氪和最强大脑主持人蒋昌建老师发起的科技未来十年之问,每个大佬都对未来科技给出了自己的见解。

其中蒋昌建提出一个特别有意思的问题:“未来我们的视网膜会具有显示器功能吗?” AOC艾德蒙科技总经理的阎立东是这样回答的:“未来将会是世界即全屏的时代,而人类主要信息获取都离不开眼睛,信息爆炸和快速迭代会使得屏幕显示的重要性进一步强化。视网膜直接作为屏幕是非常具有想象力的挑战,我们现有显示技术的发展也在不断缩短想象的距离。

由于人类视网膜像素极限就是1亿1600万像素,未来超近距离16k的显示技术普及将接近视觉技术的终点。随着5G甚至6G以及VR/AR的普及化,人们将会依托于视网膜显示技术无时无刻地感受世界万物,观影声临其境,游戏沉浸其中。”这样充满黑科技的未来小编已经充满期待了!你认为未来十年之后,会是怎样的一个世界呢?。

马斯克的脑机接口成为现实之后,教育是不是会迎来颠覆性改变?

脑机接口技术其实就将一个非常细小的电子设备植入到人类的大脑当中,通过无线装置让人类大脑当中所想的意识,通过装置被传播出去,可以和iPhone等一些应用程序相连接,与其进行互动。如果这项技术可以在人类的身上取得成功,这将会开启人类发展的新纪元,改变人和机器人相处的传统模式,整个人类社会也将会发生翻天覆地的变化。

为什么埃隆马斯克会提出这样的一种方式呢?将人和机械体相结合之后又会带来哪些好处呢?大部分科学家认为,人工智能将会是人类社会未来发展的趋势,而埃隆马斯克却和科学家们的想法不同,他认为未来某一天人工智能可能会大肆崛起,并且打败人类,取代人类在地球上的位置,想要避免这一情况的到来,最好的解决方式就是将人类和机械体结合,打造出一批超级人类,这样才能保障人类在地球上的位置,将这些机械体收入囊中,控制它们的一举一动。

这项技术出现之后,将会让人体变得更强,机械和人类的意识相连接之后,用计算机进行计算,人类也会拥有超强的计算能力,可以与一些超级计算机相媲美。通过无线装置,可以将大脑当中的意识和信息向外传播,也可以通过接口来下载传输一些东西,让人脑变得更为聪明,人和人之间的交流方式也变得更为简单丰富。人和人之间都可以通过脑机接口的方式进行连接,形成一个庞大的计算系统,人类将会成为地球上的混合体,拥有着无比强大的技术,同时也对于一些智力,视力,听力障碍的人有一定的恢复作用,老年痴呆的情况也可以避免了。

有人欢喜有人忧,面对脑机接口技术的出现,有人认为,如果脑机接口超出了人类的控制范围,有没有可能机械体会占领人脑,整个人体就成为了被电子产品所控制的行尸走肉。超级人类没有出现却出现了这样的超级机械体,人类在地球上的灭亡速度也会大大加快,对于埃隆马斯克提出的脑机接口技术,你有怎样的看法呢?你觉得在未来会成为现实吗?。

文章TAG:接口脑机用脑系统

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