腦波打字，皮膚聽覺：Facebook 展示全新人機交互技術

選自The Verge

機器之心編譯

參與：李澤南、晏奇

在剛剛結束的 F8 開發者大會上，Facebook 揭秘了 Building 8 研究部門的兩項全新研究項目：讓計算機直接讀取人類的思想，通過皮膚實現聽覺。作為 Facebook Building 8 的負責人，Regina Dugan 在 F8 大會上向人們展示了他們的研究方向，她將新的腦機介面技術形容為「就像植入大腦的是/否按鈕」，可以從根本上改變人類與機器交互的形式。雖然目前這項技術還沒有在醫學實驗之外有過應用，但 Dugan 表示她的研究團隊正在讓這項技術儘快成為現實。

腦機介面項目

Facebook 提出的腦機介面技術就像「大腦中的 AR 滑鼠」，它可以直接從人類大腦的神經活動中獲取信息，不需要像傳統增強現實設備那樣需要手或身體運動來接收指令。例如，微軟 HoloLens 的用戶需要通過用手指點擊眼前的虛擬按鈕來發出指令；而 Facebook 的設備可以幫助嚴重癱瘓的病人，通過大腦直接向機器發送信息。

Facebook 指出，目前斯坦福大學研究者們開發的系統已經可以讓癱瘓病人實現每分鐘 8 個單詞的打字速度，但目前的技術是基於侵入式電極的。Dugan 表示在未來，新的系統將會以每分鐘超過 100 詞的速度讀取人們的思維——最終超過手動打字的速度。

與目前各研究機構的方向不同，Facebook 希望新技術不存在任何形式的植入體，這意味著它將更容易被消費者接受。「植入電極無法大規模使用」Dugan 表示「我們認為光學成像是最好的切入方式。」神經成像技術（neural imaging）可能是將大腦活動表達給電子設備的唯一非入侵方式，他可能會以戴在頭上的帽子的形式呈現，但 Dugan 認為此類技術目前還距離實現有很長一段距離。

目前，Facebook 的腦科學研究團隊已有超過 60 名科學家和工程師，他們分布在 UC San Francisco、UC Berkeley、霍普金斯醫學院、霍普金斯大學應用物理實驗室和獲勝頓大學聖路易斯醫學院等機構中。這一團隊計劃在未來兩年內推出第一個植入形式的原型裝置，並在醫療環境中進行測試，他們的長期目標是開發一種無創腦機介面，並以腦成像技術取代植入電極。

Dugan 表示：「我們正在研究搭建一個可以讓人用其大腦來打字的系統。具體而言，我們的目的是創建一個無聲語言系統（a silent speech system），它能夠直接從你的大腦讀取信號來打字，速度可達 100 詞每分鐘。——這相當於是人們今天在智能手機上打字速度的五倍。該項研究並非意圖要解碼人類的隨機思維。試想一下這個場景：你照了很多照片，但是只想分享其中的一部分。同樣的，你有很多思緒，然而只選擇分享其中的一部分。這個任務通過將那些你已決定要分享的詞語發送到大腦的語言中心，從而來解碼它們。這是一個與你語音的速度、靈活性和文本的私人性進行溝通的方法。我們希望這項技術是無創、可穿戴且可大規模生產的。」

而且據 Dugan 表示，該項技術不要求用戶在大腦中實際思考字母。（註：像我們在鍵盤上打字一樣。）

儘管 Facebook 認為新技術具有光明的前景，但神經科學家對 Dugan 在 F8 開發者大會上演示的內容提出了很多質疑。「他們對自己將如何直接獲取神經活動信號這個問題講得非常模糊，然而這是個非常重要的問題。」Marc Slutzky 說，他是美國西北大學（Northwestern University）的神經科學家與神經工程師。「如果他們可以展示如何解決我剛才提的問題，那麼可以說這將開啟一個全新的未來，但是目前最先進的技術離此還非常遙遠。要想以無創手段來獲得高度具體的信息，其可行性還有待觀察。」

Slutzky 表示，到目前為止，在顱骨之下進行大腦電極植入僅可以解碼大約 40% 到 50% 人們正想要生成的言語聲音信號。

皮膚聽覺項目

除腦機介面項目之外，Facebook 還公布了另一項研究，新的皮膚聽覺項目致力於讓人類的皮膚獲取信息，從而開啟前所未有的交互方式。這項技術從盲文和 Tadoma 中獲取靈感，後者是聾啞人通過空氣震動和觸覺獲取信息的一種方式。「我們的另一個項目可以讓你直接使用皮膚傾聽，」Dugan 說道，「我們正在構建的軟體和硬體可以通過皮膚來傳遞語言信息。人類的皮膚是一塊兩平方米面積的神經網路，可以讓獲取的信息直達你的大腦。」Facebook 的研究團隊正在構建新的原型系統，讓人類的皮膚模仿耳朵中的耳蝸，將聲音轉換為特定頻率的信息。這項技術將允許聾啞人重新獲得聽覺。

Facebook 的工程師已經通過使用包含 16 個頻段的原型系統驗證了皮膚聽覺的可行性。測試對象在實驗中成功說出了他們通過皮膚「聽」到的九個單詞。

作為 Facebook 旗下最神秘的研究部門，Building 8 於去年 4 月成立，致力於開發全新形式的消費硬體產品。該研究機構得到了 DARPA（美國政府國防高級研究計劃署）的支持。

Facebook 並不是唯一正在研發人機交互介面的科技公司，前不久，伊隆·馬斯克的腦機介面公司 Neuralink 被揭開了面紗。據稱，這家公司將致力於開發腦內計算設備，幫助人類提高信息處理速度。

Facebook 認為這些新技術將會改變未來人機交互的形式，新的可穿戴設備將會在靜默情況下向用戶傳遞信息，並不需要拿出手機打斷正在進行的對話。儘管兩項技術目前距離實現還有一段距離，Dugan 表示它們前景可期：「在未來兩年里，我們就能看到這些技術是否真正具有商業價值。」