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科技史上最炸组合「元宇宙+脑机接口」,离我们还有多远?

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supermanLv.2 显示全部楼层 发表于 2021-10-23 20:01:34 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
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元宇宙的终极是什么样子?脑机接口会成为许多科幻爱好者们众口一词的答案。

《攻壳机动队》、《黑客帝国》等脍炙人口的科幻作品,已经为人们展示了脑机接口元宇宙一个可能的未来。通过大脑与电脑的连接,人们可以在虚拟世界中自由地获取信息、开展社交,甚至获取味觉、触觉等多种感官的体验。

相比只能提供视听的PC、手机等"传统"介质,甚至是目前还尚在探索中的VR和AR,脑机接口能带给元宇宙的体验将是革命性的。

目前环境下的游戏中,玩家角色的大多数动作都是预设的(比如攻击、跳跃、抓取物品等等)。玩家通过按键触发这些预设动作,达到与游戏交互。而无论玩家怎么操作,预设动作都只能一成不变。

而脑机接口用意念控制游戏,可能实现更自由的操作。玩家在元宇宙中可以凭借自己的意志自由地活动身体的每一个部位,软件也不再需要死板的预设动作,玩家可以随心所欲的开展与虚拟世界的交互。

交互方面,不仅可以摆脱掉预设动作的"枷锁",多种感官的反馈也将通过脑信号的双向传输成为可能。

在《元宇宙·十日谈》前面的文章谈到过,VR游戏会给玩家带来晕眩感。这主要是由于在与游戏内物品交互时,虚拟物品缺乏实体导致的视觉和触觉产生割裂。

而在脑机接口的信号双向传输,也让元宇宙能够跨越这个难题。在脑机接口的元宇宙中,你触摸一块石头,你能感受到石头的纹路、温度;当你把它拾起来,你甚至能感受到它的重量。

这样,脑机接口将彻底打破现实与虚拟之间的壁垒,人们可以用自己的眼睛去"看",用自己的手去"触摸",用自己的耳朵去"听"。在那天,人类真正地居住在虚拟世界也将成为可能。

听起来有些科幻?确实,但有一些人正在把大众眼中的"科幻"变成实实在在的"科学"。

一、脑机接口+元宇宙 最难在"读心"
时至今日,人脑仍然是人类科学难以攻克的高地之一。

"脑-机接口"(Brain-Computer Interface,BCI)是近年来脑科学研究取得的一个显著进步。通过对大脑活动过程中脑信号的编码和解码,脑机接口可以在大脑和外部设备之间建立起一种直接的通讯和控制通道,从而起到恢复和增强人体功能的作用。

利用脑机接口,使用者用意识进行操作(比如玩游戏、打字),靠的就是大脑发出的信号。所以只有通过精准地识别大脑的信号,并对其解析,玩家在元宇宙内进行的一切行为才能成为可能。

识别脑信号,并对大脑功能区进行定位:对大脑的"读心术",可以说是脑机接口技术的基础。在中国科学院自动化研究所,从事脑机接口技术研究的何晖光教授对雷锋网说,为了方便理解,可以将这项技术简单归纳为 "减法"的过程:

"人在静息状态下,他的大脑里就会有一个基本的信号A。如果看到了东西,大脑接受了视觉刺激,它就会有一个专门的区域做出直观的反应,产生了信号B。用信号B减去信号A,我们就能发现对应视觉工作的是区域是什么。"

通过分析使用者在接受不同种类刺激时大脑发出的信号,我们就可对功能区进行定位,再借助基于人工智能的脑机接口解码算法,设备就能设法读取出大脑的"想法",使用者便可以借由"意念"在"元宇宙"中完成操作,从而实现对外部设备的控制。

提高解码效率是脑机研究的重大难点
如此说来,脑机接口照进"元宇宙"就面临这一个非常"硬"的门槛:解码速度。

在单位时间内,设备能够正确解析出的脑信号越多,使用者对电脑的控制也就能够越精密。在今年,埃隆·马斯克的Neuralink放出了一段视频,一只猴子已经可以通过脑机接口控制鼠标。小猴佩格只要将光标移到发光的区域,就能获得一点香蕉奶昔作为奖励。

在脑机接口的领域,这可以说是很大的前沿进展;但对于元宇宙来说,马斯克的尝试只能说还停留在初级阶段。

如果要成为元宇宙的终极入口,脑机接口需要做的可不能只是这些。使用者们想要的绝不是在脑机接口的元宇宙里玩"吃豆人"或"打乒乓",而是体验射击、创造、甚至编程等等更高级、更精密的操作体验。

而这些元宇宙的体验则很大程度上受制于脑机接口的解码效率。何教授说,按照实验范式划分,脑机接口包括运动想象脑机接口,基于P300电位的脑机接口和视觉诱发电位脑机接口。其中视觉诱发电位的解码效率更高,它通过人脑对不同频率闪烁产生的不同反应来达到识别命令的效果。稳态视觉诱发电位是由清华大学首创,其进展目前居于世界领先水平。

何晖光教授说,其近期与清华大学高小榕教授和半导体所王毅军教授共同承担了北京市科技计划脑机接口课题:"亚秒级非侵入式脑机接口技术及通用系统研发"。这项最新的技术能够控制100个目标,且同时解码效率还有所提升,效率达到亚秒级,在脑机接口解码的学术前沿又有了一个新的突破。

相较前者通过分析被诱发的脑信号达到脑机连接,"运动想象"分析的则是大脑主动发出的脑信号。简单来说,即使没有实际活动身体的部位,人类单凭想象肢体活动也能主动促使大脑发出独特的脑信号。利用这个原理,机器可以通过识别大脑在想象不同运动时发出的脑信号,来做到对大脑的"读心"。

脑机"读心"之路困难重重
脑信号解码距离元宇宙的路仍然很远。目前设备对脑信号的解码速度仅有每分钟200个比特,其中解码效率较高的用户与我们单手使用手机打字的速度基本一致,而这种速度对于实现元宇宙的体验还远不达标。

何晖光对雷锋网(公众号:雷锋网)说:"老百姓对这方面期待很高。一说脑机接口,人们总觉得很简单,想到的都是插个电极,信号自然就出来了。但这里面还有很多的路要走。"

AI能通过机器学习的方法让脑机设备"更懂人心"吗?何晖光认为机器学习对脑机解码人脑信号的作用只停留在记忆容量层面,但距离元宇宙的真正实用还有很长的距离:"机器学习只能被限定在一个有限规则的有限空间,在归纳推理能力上还比较差。而人脑学习方式则不同,人是通过小样本学习过程来获得知识与经验的。"

同时谈论到大脑,每个人的个体差异是非常大的。当接触到同一种视觉刺激(比如看到一个杯子),不同的人可能会有不同的个体反应;即使是同一个人,在不同的时间和情境下,对同一个客体的反应方式也可能大相径庭。"它的个体差异性,高度动态性等等都是脑机接口元宇宙应用的重大挑战。"

二、资本仍在观望,但国家战略已经倾斜
科研是一项需要大量投入的持久战。要让脑机接口成为元宇宙的终极入口,科研资本是一个不得不纳入考虑的变量。

"如果我有十亿,投一两千万是可以的。当为社会为人类做贡献。"在讨论到为脑机接口项目投资时,春泥资本合伙人周文静是这么说的。

周文静在最近"元宇宙"概念大火的环境下已经做过了四个元宇宙的案子。对元宇宙投融资市场鱼龙混杂的情况,她也深有感触:"太多投机者乱加元宇宙概念了,"她说,"因为少数劣币会驱逐市场上的良币,那我就必须喷那些劣币。"

。。。。。。


因版权原因只摘录部分,更多详见:https://www.leiphone.com/categor ... CwWEtmRplf7DCb.html
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精彩评论1

codefanLv.2 显示全部楼层 发表于 2021-10-24 21:48:10
不敢相信科技已经这么发达了,难于置信。
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