顏士州
用大腦的意念來控制物件,這只在科幻電影中才會(huì)出現(xiàn)吧?這些年,隨著高科技的發(fā)展,總有一些事情會(huì)顛覆我們的想象,通過意念打字,已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
P300拼寫系統(tǒng)
早在電腦剛剛出現(xiàn)時(shí),就有人提出過用意念打字的設(shè)想:“能否設(shè)計(jì)一款讀心系統(tǒng),用意念在電腦上輸入字符,這樣既節(jié)省了眼睛與大腦之間的思維轉(zhuǎn)換,又給殘疾人帶來很大的幫助。”1988年,美國伊利諾伊大學(xué)的研究人員研發(fā)出一種名為P300的拼寫系統(tǒng),它利用系統(tǒng)里的電位形成編碼,而誘發(fā)電位解析編碼的是36個(gè)定位。隨著字符的出現(xiàn),這種拼寫系統(tǒng)界面會(huì)自動(dòng)隨機(jī)閃爍,當(dāng)你看某個(gè)字符時(shí),你識(shí)別的字符將會(huì)被誘發(fā)出來。
經(jīng)過近30年的研究,如今伊利諾伊大學(xué)的研究人員要把意念變成文字,首先要誘發(fā)P300進(jìn)行編碼定位。研究人員在受試者面前擺放了一個(gè)顯示屏,讓受試者戴上頭盔裝置,它可以獲得人體大腦的感官觸覺。這時(shí),屏幕上會(huì)出現(xiàn)字符矩陣,受試者只需在字符矩陣中想象所要的文字,屏幕上就會(huì)自然出現(xiàn)字符。根據(jù)受試者的身體狀況,P300每分鐘的讀取速度大約為12個(gè)單詞。P300的好處是不需要你動(dòng)一下手指,也不需要你把想打的字說出口、說明白,就能將意念翻譯成文字。
腦機(jī)接口技術(shù)
腦機(jī)接口的方式是要戴上“頭盔”,“頭盔”需要濾除噪音,因?yàn)樯窠?jīng)細(xì)胞的放電信號(hào)從人的皮層到顱骨再到頭皮,電位一旦削弱,信號(hào)分辨率就會(huì)降低?!邦^盔”被戴上后與頭部緊密接觸,除了眼睛以外的任何肌肉都不能動(dòng)彈,“頭盔”上的傳感器會(huì)監(jiān)視腦的活動(dòng)。當(dāng)用意念打字時(shí),面前會(huì)有電腦鍵盤模型,你的眼前將快速閃過字母和數(shù)字,你需要哪些字母,“頭盔”讓感應(yīng)系統(tǒng)傳給腦細(xì)胞識(shí)別后,系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)哪些字母,然后選擇字母拼出你想要說的話。
此前,美國斯坦福大學(xué)的研究人員曾將“頭盔”戴在猴子頭上,再將傳感器植入猴子大腦。傳感器讀取猴子的意念后,通過鍵盤輸入屏幕上顯示的字符,用設(shè)計(jì)腦信號(hào)和驅(qū)動(dòng)光標(biāo)速度的識(shí)別方法,識(shí)別猴子打字的腦電位信號(hào),實(shí)現(xiàn)在虛擬鍵盤上移動(dòng)光標(biāo)、選擇字母鍵。猴子最終將看到的文字就是用“意念”打出來的,抄寫《哈姆雷特》的速度為每分鐘12個(gè)單詞。當(dāng)然,人的頭腦遠(yuǎn)比猴子發(fā)達(dá),輸入的速度也會(huì)更快。
由于涉及眼球追蹤,對(duì)于視力不好的人來說,用意念打字比較困難,像霍金眼瞼下垂了,該怎么辦?于是,有人設(shè)想根據(jù)面部單塊肌肉的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)追蹤。
當(dāng)然,這需要在大腦中植入多極陣列,因?yàn)榧∪獾纳炜s有時(shí)候并不受腦神經(jīng)控制。霍金的腦干就曾受到過損傷,但面部細(xì)胞仍在活動(dòng)。在霍金的大腦上連接電極,腦電波就可以直接用肌肉運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)鼠標(biāo)。不過,用這種“意念”打字的速度比較慢。
未來是
意念世界
隨著科技的發(fā)展,意念控制正走進(jìn)我們的生活。從大型電子計(jì)算機(jī)到植入腦電波,人類與機(jī)器的溝通已經(jīng)從復(fù)雜的語言簡化成細(xì)微的動(dòng)作,以后,就連細(xì)微的動(dòng)作也可以省略。隨著意念操控的發(fā)展,我們可以用意念控制電視節(jié)目、燈具開關(guān)、空調(diào)以及廚房電器。
目前,就已經(jīng)有研發(fā)公司開發(fā)出利用大腦控制平板電腦的啟動(dòng)和關(guān)閉技術(shù),還能實(shí)現(xiàn)利用意念搜索你需要的內(nèi)容。美國神念科技公司開發(fā)出一款藍(lán)牙耳機(jī),戴上后人們就可以用意念打游戲,搜索想聽的歌曲,還能用意念下載文檔。
當(dāng)然,意念科技就如同隔著一堵墻聽別人對(duì)話,機(jī)器與大腦之間的配合并不是一帆風(fēng)順的。因?yàn)?,任何一次腦控技術(shù)的應(yīng)用都需要電極介入,連接傳感器才能放大信號(hào)、控制機(jī)械。況且,將電極植入大腦的腦控技術(shù)也面臨許多問題。但不管怎樣,意念控制讓殘障人擁有了第二套肢體,改善了他們的生活質(zhì)量,也將人們從傳統(tǒng)手控設(shè)備中脫離出來,用最真實(shí)的意念感受和體驗(yàn)生活。
(張珠容薦自《知識(shí)窗》2017年第1期)