腦機介面、人機融合，未來已至

近期腦機介面開始受到業界的廣泛關注。 Facebook 在 F8 大會上宣布要在兩年內開發中可以每秒輸出 100 個字的非侵入式消費級腦機介面產品，而 Elon Musk 則創立 Neutralink，以創造出可植入人腦的晶元， 4 年內實現醫療級應用， 8~10 年用於健康人的智能水平提升，而終極目標是人機融合， 抵禦超級人工智慧對人類的生存性威脅。

腦機介面（ brain-computer interface， BCI 或 brain-machineinterface， BMI）是在人或動物大腦與外部設備間建立的直接連接通路，允許大腦與外部機械設備進行交互。 可分為侵入式腦機介面和非侵入式腦機介面， 雖然侵入式腦機介面在時間和空間解析度上有絕對優勢，但對大腦會造成一定損傷，因此在 Neuralink 之前，對健康人使用的腦機介面都是非侵入式的。 目前腦機介面最接近商業化的應用領域是醫療，並以侵入式為主，幫助 ALS 和 CLIS患者語言交流或控制外部設備，或者幫助中風患者康復治療，已有一些較為成功的臨床試驗。 而在醫療之外，腦機介面還可在遊戲和消費電子中作為新一代的人機界面。 但目前非侵入式腦機介面面臨的主要問題是由於頭骨的阻攔， 較難監測到高頻信號， 但隨著生物技術和信號技術的發展，非侵入式腦機介面的檢測精度也在逐漸上升。 當前， 從事消費級腦機介面應用的初創企業正在增多， 並出現了開源平台和社區。

腦機介面可用於醫療、遊戲等領域，可及市場空間2020年達14.6億美元。

腦機介面未來的主要應用領域將涵蓋醫療、遊戲娛樂、消費電子、商業分析、軍事國防等各個行業：

醫療： 主要包括幫助患者與外界交流或控制外部設備的輔助腦機介面，以及幫助患

者恢復神經功能的康復腦機介面

遊戲娛樂：例如在頭戴式VR設備上安裝腦機介面，與感測器的輸入一起為用戶提

供更好的遊戲體驗

消費電子： 機器人、無人機、VR等消費電子產品可將腦機介面、特別是非侵入式腦

機介面作為新的人機交互界面。例如， 佛羅里達大學於今年4月就舉辦了利用腦機

介面控制的無人機比賽，16位提前進行訓練的無人機操作員利用腦電信號控制無人

機進行了室內飛行比賽。 贊助商包括英特爾等

商業分析： 可以幫助營銷人員獲取消費者大腦的定量信號，從而更好的了解客戶需

求

軍事國防： 利用腦機介面實現大腦控制的機器人或無人機偵查、重型武器控制、軍

人之間的無聲腦電交流等

根據Allied Market Research預測， 腦機介面市場將在2020年達到14.6億美元，屆時，

醫療和消費電子將是腦機介面的2大主要應用方向。

腦機介面市場將在 2020 年達到 14.6 億美元

儘管腦機介面技術仍處於早期， 在 Gartner 的「新興技術炒作周期圖」中位於萌芽上升區間。 但從事消費級腦機介面應用的初創企業正在增多，也出現了開源平台及其社區。

OpenBCI 的 EEG 讀取界面使用戶可在腦電波解析圖中看到自己大腦活躍情況

OpenBCI 是一款低成本的開源 EEG 開發平台， 可在 Windows、 Mac 和 Linux 等操作系統上運行， 讓每個筆記本電腦的普通用戶都能夠讀取自己的 EEG 和 EMG（肌電圖）。 整套OpenBCI 包括一個開源開發板，一套感知頭部信號的 3D 列印頭盔（擁有最多 61 個不同的採樣點，佩戴和設臵啟動採集 16 個通道數據的時間小於 30 秒），還有一個開源數據可視化解析軟體。用戶能夠清晰地在腦電波解析圖中看到自己大腦活躍情況，每個電極都對應相應的曲線，在刻意思考某些事情或做出某個動作時， 用戶都能看到腦電圖相應的變化，同時也就能判斷是哪個電極對應的大腦區域信號比較活躍。

Emotiv Insight 可被殘障人士用作控制輪椅、駕駛汽車、創作音樂、控制飛行器、玩遊戲等

Emotiv 早在 2007 年就推出了一款簡化的科研醫用級的標準 EEG 檢測設備 EPOC，並於此後進行了產品的更新，推出了 EPOC+。該產品擁有多達 14 個檢測電極和 2 個參考電極，售價僅為 799 美元。 Emotiv 還向第三方開發者提拱了 SDK。 在第三方應用的配合下，用戶可以用腦電波發出指令，控制其他設備。 2015 年， Emotiv 推出了更加親民化的產品Emotiv Insight，使用了 5 個檢測感測器和 2 個參考電極，售價僅為 299 美元。該產品可以檢測到注意、集中、參與、興趣、激動、親密、放鬆以及壓力 8 種行為現象，識別眨眼、皺眉、吃驚、微笑以及咬牙等表情，而且殘障人士可用它來控制輪椅、駕駛汽車、創作音樂、控制飛行器、遊戲等。公司成立於 2011 年，位於舊金山。 2015 年獲得迪士尼旗下創業加速器的種子投資。

BrainCo 的 Lucy 用腦電波控制消費電子產品

BrainCo 成立於 2015 年 2 月，位於波士頓，去年 12 月獲得了 550 萬美元的 Pre-A 輪風險投資。目前核心團隊成員約有 20 人， 由哈佛大學腦科學中心科學家和 MIT 工程師聯合組成。公司在今年 CES 上推出了名為 Lucy 和 Focus 1 的兩個非侵入式產品系列。 Lucy可用來控制智能玩具、無人機、智能家居產品等。而主打教育市場的 Focus 1 則分為 FocusEDU 和 Focus Family 兩個版本， Focus EDU 用於在課堂上便於老師實時監控學生的注意力程度，以便調整教學方式， Focus Family 則在家庭內使用，並配有名為 Focus Oasis 的手機 App，在查看實施監控數據的同時，也提供可提高注意力的小遊戲。

隨著腦機交互設備的井噴和科技巨頭的進入，我們普通用戶已經越來越接近這個領域。相信出現在科幻電影中的人機融合馬上就會到來。

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