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讓你的大腦無所不能,腦機介面技術要火了嗎?

近日,隨著2019世界機器人大會的如期舉行,腦機介面技術瞬間火了!不少觀眾在參觀過同期舉辦的腦機介面比賽後,紛紛表示腦機介面技術好強大、好有趣,只需藉助一根根連接腦後的細小線纜,人們就能用意念控制各種現實,簡直不要太神奇!

那麼,腦機介面技術究竟是什麼呢?為什麼突然就爆火了呢?這股火熱的程度又將持續多久呢?

腦機介面日漸崛起

說起腦機介面,其是指在腦與外部設備間創建的全新信息交換通路。通過「腦 機 介面」,人們一方面能夠將大腦信號轉化為機器可識別的信號,實現對機器的有效控制;另一方面,也可將外部設備信號轉化為大腦可識別信號,從外部對大腦進行直接干預。

根據類別,腦機介面分為侵入式和非侵入式兩種。

侵入式就是通過手術將電極植入大腦皮層,這樣可以獲得高質量的神經信號,但卻存在著較高的安全風險和成本;而非侵入式是指通過穿戴設備來對大腦信息進行記錄和解讀,這種技術雖然避免了昂貴和危險的手術,但信號強度和解析度並不高。

上世紀20年代,腦電波的被發現讓腦機介面技術研究正式開啟,之後腦機介面技術迎來了一段漫長的發展期:

20世紀60、70年代,腦機介面技術開始真正成形,相關研究和機構逐漸起步;到了90年代末21世紀初,其發展迎來高潮期,技術、標準和方向愈發明朗;之後2005年至今,腦機介面技術進入到了臨床實驗階段,不僅技術和企業數量進一步突破,同時應用和熱度也開始不斷攀升。

截至目前,在腦機介面技術愈發成熟、科研機構和企業加速布局的情況下,腦機介面技術已然成為了全球科技競爭戰略高地。不管是美國計劃拿出45億美元開啟的「腦計劃」項目;還是歐洲啟動10億歐元設立的專項「人類大腦計劃(HBP)」;亦或是日本64億日元的「腦計劃」項目、中國近5億人民幣的「中國腦計劃」,都表明腦機介面正在成為全球新的風口。

廣闊應用前景無限

而腦機介面技術近來之所以如此火爆,各國政府和相關企業之所以如此重視腦機介面技術的發展,主要得益於其廣闊而巨大的應用價值。比如與機器人、無人機等智能設備的結合,能夠幫助人們更輕鬆的從事各種工作,與此同時在教育、軍事、醫療、娛樂等領域的落地,也能幫助各類人群獲取更好的生活。

其中,在醫療方面腦機介面技術可以提供強化和恢復兩方面的輔助。強化能夠增強人體大腦機能,提升記憶、計算等腦力水平,讓人具備更強大的腦力能力。目前,馬斯克的Neuralink就是強化方向上的主要力量,其在今年7月份發布了侵入式的腦機介面系統。

而恢復則是現階段腦機介面技術在醫療領域的主要應用,針對多動症、中風、癲癇等疾病以及殘障人士,腦機介面可以通過神經反饋訓練進行疾病恢復和殘障恢復,這一方向在全球應用頗多。比如2012年巴西世界盃上幫助殘障人士開球的機器戰甲,以及2016年幫助癱瘓男子與奧巴馬握手的意念控制手臂等等。

在軍事方面,腦機介面技術也展現出了兩方面的作用。其一是通過與外骨骼機器人等結合應用,增強士兵的作戰能力;其二則是與無人機、無人車、機器人等設備聯用,代替軍人從事各種危險任務,以及在不適宜人工作戰的環境中工作,從而起到保護士兵、增強軍事能力的作用。

在教育方面,腦機介面技術的應用其實與醫療恢復應用相類似。市場上已存的教育腦機介面公司一般都是對學生的注意力等進行探測和訓練,從而提高學生課堂學習的效果和效率。此外,也可以對大腦其他學習功能進行訓練,增強學生對大腦的利用度,進而獲取更好的學習表現。

除此之外,在娛樂方面腦機介面技術也能帶來更佳的娛樂體驗。不管是現在的各種腦機介面比賽還是沉浸式影視、遊戲體驗,都能給人們帶來刺激和享受......

三大問題尚待攻克

綜上可見,腦機介面的妙用無限、未來可期!

但想要真正實現理想中的發展卻也並不容易,因為眼下的腦機介面技術還不夠成熟,不僅是在技術發展上,同時在落地應用上也還存在諸多不足,比如技術、倫理、應用環境等等。

首先在技術上,腦機介面技術涉及計算機科學、神經科學、數學、臨床醫學、自動控制等眾多領域,本身的技術要求和複雜程度就比較高;同時,現有腦機介面技術在數量放大的神經元面前還能力不足,信號識別精度偏低、信號處理速度較慢、自適應性不高、信號採集方式不佳等都影響著其功能和效果的發揮,進而阻礙了進一步的落地應用。

其次在倫理上,神經網路技術的進步觸及到了每個人的隱私問題,這將帶來一定的倫理影響。就比如腦機介面技術對人們大腦的讀取和輸入,可能會干擾人類本身的自主和意識,從而改變大家對自己的認同感。與此同時,大部分人對人腦如此私密的部位始終保持警惕性,因此可能對相關技術產生排斥感,這些都會影響腦機介面技術的普及應用和成熟發展。

最後在應用環境上,現有針對腦機介面技術的法律規範和行業標準尚未推出,應用領域的專業人才也尚不齊備,整體上還處於臨床測試的小規模應用階段。而一旦要進入更大的市場發展,對環境、設施、人才等方面的要求會有一個大幅提升,在這一切尚未成形之前,腦機介面技術還不具備走進千萬家的條件。

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