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  • 共享星球丨AI界《三体》上演:对不起,你的脑电波出卖了你

  • 2020-05-29 10:59:24   
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    Hi!同学们好!马上就要抓住五月的尾巴了,小编带着新的知识分享按时赶到,月末也要继续充实自己呀。

     

     

     

    今天我们的《共享星球》,带来的是一项神奇的黑科技。还记得科幻著作《三体》中,外星人是靠什么交流吗?

     

    “我们都有大脑,而且大脑都是以巨量神经元互联的方式产生智能,唯一的区别是我们的脑电波更强,能直接被同类接收,因而省去了交流器官。”(摘自《三体》)

     

    没错,三体人不是通过语言,而是通过脑电波进行交流。如今,这种信息获取方式已经从科幻小说进入了现实生活中,它被称为脑机接口技术 (Brain-Computer Interface, BCI),是指通过在人脑神经与外部设备(比如计算机、机器人等)间建立直接连接通路,来实现神经系统和外部设备间信息交互与功能整合的技术。简单来说,就是实现用意念控制机器。

     

    轮椅上的巨人霍金,他的轮椅就是通过脑机接口,帮助无法说话的他实现与大众的交流,但准确率并不高,霍金曾一度花了足足20分钟才“说”出了30个左右的词。

     

     

     

    接下来,请和我一起,进入AI解码脑电波的世界。

     

    01

    全新突破

    “脑电波翻译机”精确度达97%

     

    近几十年来,脑机接口的发展突飞猛进。来自美国加州大学旧金山分校的神经外科教授及其同事在脑机接口领域有了一项新突破——使用人工智能解码系统,把人的脑电波转译成英文句子,错误率仅3%。这可能是AI能够获得的最接近于读取人类思想的结果,至少在严格意义上的实验条件下是这样的。

     

     

     

    为了提高准确性,Edward Chang的研究团队使用了一种新的方法来解码皮层脑电图:皮层活动中产生的电脉冲记录,通过植入大脑的电极接收。

     

     

     

    他们分别将用以检测癫痫的电极植入到4名志愿者的颅内,这些电极会将他们大声读出句子时的神经活动记录下来。

     

    之后,这些记录会被添加到一个循环神经网络中,继而将规律性出现的神经特征表现出来,该特征可能与言语的重复性特征(元音、辅音或发音器官接受的指令等)相关。紧接着,另一个循环神经网络将进行逐字解码,最后形成一段句子,完全基于语句的大脑皮层特征。

     

    在最好的情况下,其中一个志愿者将大脑信号转换成文本的正确率高达97%。

     

    02

    道阻且长

    “读心术”如何进入到日常生活?

     

    脑机接口是最前沿的研究领域,我们已经在逐步攀登这座金字塔。从临床意义上来看,这类脑机接口技术对部分群体带来的利好是肉眼可见的。在未来,它或许也能通过非侵入式的脑机接口应用,实现对日常生活的改善。而在更广范围内,“脑电波转换成文字”能够带来的效益远不止于此。

     

    1

     

    脑机接口第一层金字塔,替代

     

    通过心念操纵机器,让机器替代人类身体的一些机能,修复残障人士的生理缺陷。

     

    以已故著名物理学家霍金为代表的脊髓侧索硬化症患者,以及重症肌无力患者、因事故导致高位截瘫的患者等重度运动障碍患者群体,是此类脑机接口系统的重要应用对象。将自己脑中所想的信息通过某种辅助手段传达出来是这一患者群体最基本且最重要的需求。

     

    在2014年巴西世界杯开幕式,瘫痪的青年利亚诺·平托就是穿了这样庞大、笨重的外骨骼,通过脑机接口踢出了当年世界杯的第一球。

     

     

     

    2

     

    脑机接口第二层金字塔,改善

     

    通过脑机接口,改善大脑运行,让我们精神抖擞、注意力集中、思维敏捷,能够高效地去做一件事情。脑机接口所提供的实时监测数据为工作管理提供了重要的客观依据,能够更好地保证人员安全和工作效率。主要是针对健康人而言,实现机能的扩展。

     

    现在,这项工作已经取得一定成果。比如,美国旧金山就有一个叫Smart Cap的公司,他们把脑电图做成了棒球帽。这个产品可以用来缓解卡车司机的疲劳驾驶,提高注意力,减少交通危险。

     

     

     

    3

     

    脑机接口第三层金字塔,补充

     

    对于控制领域,除了手控的方法之外还可以增加脑控方式,实现多模态控制,这里脑机接口作为原来单一控制方法的补充。

     

    日常生活中,可以通过脑机接口实现意念控制家电;在游戏娱乐领域,脑机接口为游戏玩家提供了独立于传统游戏控制方式之外的新的操作维度,丰富了游戏内涵并提升了游戏体验;在市场营销领域,脑机接口技术可以用于评价观看广告、电影、电视等媒体内容的观众情绪体验,以及更加广义的人机交互情景下的用户体验;在教育领域,脑机接口可以对学生的注意力水平进行实时评测,为教师教学安排提供参考。

    03

    前景巨大

    但隐私安全是一个大问题?

     

    脑机接口研究汇集了全世界工程学、心理学、计算机科学和神经生物学界最杰出的科学家。

     

    近 50 年后的 2017 年,特斯拉的创始人 Elon Musk(埃隆 · 马斯克)公开表示,自己名下的 Neuralink 公司将会在未来几年内实现脑机接口的商业应用。

     

    麦肯锡《The Bio Revolution Report》研究显示,在接下来的 10 到 20 年中,脑机接口产业在全球范围内每年直接产生的经济规模可达700-2000亿美元

     

    脑机接口提供的应用场景的可能性几乎是无限的:游戏、家庭设备控制、健康、交通管理等。

     

     

     

    许多公司已经开始布局这个领域:如日产的脑力车辆技术、Facebook的“心理键盘”以及拥有几百万投资的新创业公司——Elon Musk创办的Neuralink和Bryan Johnson创办的Kernel。

     

    这无一不证明着脑机接口巨大的的发展潜力。

     

    不过,就商业落地而言,虽然这类技术取得的成果是有目共睹,但是诸如安全、隐私方面的问题也是确实存在。

     

     

     

    因为脑机接口具有独特的特征——从人类获取神经数据。由于其与健康方面以及自身深层私人想法等极其敏感的信息关联。当人脑里面植入了科技软件,你的个人信息如何保障成了问题。

     

    从安全角度来看,脑机接口展现了两个非常重要的方面:

    ①意识所产生的信息,可以出售给公司。而这些信息来源于人的神经元,非常敏感,并且涉及到每个人的私密想法。

    ②接口是与身体直接沟通,包括向大脑发送视觉或听觉刺激、向用户的设备发送信号。如果人体接口受到攻击,会对身体产生怎样的影响?

     

    即便出现相对应的法律规定,这法律是否能真正保护你的大脑呢?问题的答案涉及法律、哲学、科技和社会学等众多领域,而这一问题本身还未引起人们足够的重视,这点值得我们深思。

     

    从总体来看,由于技术和市场目前都还处在早期的发展阶段,产业规模尚不清晰,也没有相关法律可以遵循,脑机接口市场存在一定的空白区域。

     

    离脑机接口爆发还有一段路要走,但这并不妨碍我们去憧憬它。

     

    今天的分享就到这里,我们下期再见。

     

     

     

     

    中国(长沙)信息安全产业园

    中国(长沙)信息安全产业园是湖南省人民政府、长沙市与中国电子(CEC)深化战略合作的特色产业项目,整体规划416亩,先导区规划194亩,规划建筑面积约45万m²,打造生态企业独栋和品质研发高层,以多元产品满足企业多样化需求。

    园区坚持“产城融合、军民两用、科技艺术融合”发展理念,以信息安全产业为核心,重点布局移动互联网、智能制造、北斗应用、大数据等前沿科技领域。引领性打造信息安全产业聚集高地,塑造湖南特色产业新名片。

    责任编辑:小雷

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