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腦機接口不是科幻,中國公司 BrainCo 實現(xiàn)“隔空打字”并發(fā)布神經(jīng)接口平臺 2021-12-23 07:34:34  來源:36氪

“腦機接口”,是一個頗具科幻色彩的詞匯。大多數(shù)人提到它,會想象把一個設備套在頭上,就能實現(xiàn)“意念書寫”;又或者不用勤學苦讀,就能將知識轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘栔苯虞斎肽X中。在著名的科幻劇《黑鏡》中,基于腦機接口的劇情多次出現(xiàn),人類甚至可以將自己的意識傳輸?shù)揭粋€虛擬世界中,在那里開始一段新的人生。

實際上,腦機接口與人類的距離可能比你想像得更近。

12月20日,BrainCo 強腦科技舉辦了年度發(fā)布會。在這場大會上,這家研究腦機接口技術解決方案的中國公司展示了極具科幻色彩的一幕:

受試者雙手佩戴著兩個臂環(huán)狀的設備,大屏幕上呈現(xiàn)了一雙虛擬的手。這是將他的雙手連續(xù)動作虛擬化的視覺效果,受試者不僅可以來回活動手掌,甚至每個手指的動作都能被呈現(xiàn)。他所佩戴的神經(jīng)接口智能互動的設備能高精度捕捉雙手的連續(xù)動作,實現(xiàn)更精密的操控。

當人類在鍵盤上打字時,手指會有小幅度的活動。當受試者戴上臂環(huán)時,臂環(huán)能感知到手指的微小的移動,對應相應的虛擬鍵盤,就實現(xiàn)了隔空打字的功能。這就是神經(jīng)接口平臺的“動作意圖追蹤功能”。

隔空打字 屏幕從上到下,畫面一為佩戴設備的受試者,畫面二為受試者打出的文字

除此之外,BrainCo 還現(xiàn)場展示了虛擬拼圖游戲。受試者不使用鼠標,就可以直觀地將零件一塊一塊抓起來,然后放到指定的位置上去。

BrainCo 創(chuàng)始人兼CEO韓璧丞稱,有了這樣的技術,用戶的人機交互體驗會大大強于使用鼠標和鍵盤。通過神經(jīng)接口平臺,可以打破二維世界對場地和空間的束縛,讓用戶模擬在三維世界里的自然交互。

強腦科技(BrainCo)創(chuàng)立于2015 年,是一家非侵入式腦機接口技術解決方案供應商,也是首家入選哈佛大學創(chuàng)新實驗室(Harvard Innovation Lab)的華人團隊。 核心團隊成員大多來自于哈佛大學、麻省理工學院、中科院等全球頂尖科研院所,在腦機接口領域擁有十年以上的經(jīng)驗。

此次高峰論壇上,米格爾·尼科萊利斯(Miguel Nicolelis)教授正式宣布加入BrainCo強腦科技,擔任首席科學顧問。韓璧丞表示,BrainCo 會和教授深度合作,在康復、睡眠、教育等諸多領域探索腦機接口的應用落地。

不同于很多停留在實驗室里的研究,BrainCo 已經(jīng)有產(chǎn)品推出?!澳X機接口要做兩件事情,一是造人,二是造超人?!表n璧丞說。

所謂“造人”,是指用腦機接口讓斷肢的殘疾人通過安裝可操控的假肢恢復到日常生活中;所謂“造超人”,是指提高常人大腦的能力。對應在 BrainCo 的產(chǎn)品線中,則分為康復產(chǎn)品、教育產(chǎn)品和健康產(chǎn)品。

在康復領域,BrainCo 推出了 BrainRobotics 智能仿生手,它搭載了肌電神經(jīng)電信號的感知系統(tǒng),可以利用傳感器測量用戶殘肢的肌電神經(jīng)電信號,幫助用戶實現(xiàn)對假肢每根手指的獨立控制。BrainCo 在活動現(xiàn)場展示了殘疾人佩戴仿生手彈奏鋼琴的場面。

佩戴仿生手的殘疾人在現(xiàn)場彈鋼琴

它的原理就是當人類希望動起來的時候,大腦會對肢體發(fā)出指令,指令信號會從中樞神經(jīng)開始,通過脊髓傳輸?shù)郊∪饨K端。肌肉接收到信號之后,便會進行相應的收縮。

人的肌肉不管是在松弛狀態(tài)下還是在運動狀態(tài)下,都會產(chǎn)生十分微弱的電信號。BrainCo 開發(fā)出了一套獨有結合硬件、軟件和分析算法為一體的系統(tǒng),可以在人的運動執(zhí)行的同時,甚至運動發(fā)生之前就通過生物電信號的方式檢測到運動意圖。智能仿生手就是基于這個技術的產(chǎn)品。

今年年初,在智能仿生手的基礎上,BrainCo 對這套感知系統(tǒng)進行了全方位的升級,打造出了全新的意圖捕捉平臺,并將其內(nèi)置于升級的傳感器中。

研發(fā)團隊把傳感器的信號通道數(shù)量從八個增加到了十六個,并進一步提升了采樣率和精度。在算法上,對跨用戶通用性進行了充分優(yōu)化,每個新用戶只需要幾分鐘的適配過程就能使用此傳感器。

“中國有將近9千萬殘疾人,其中有2400萬人肢體殘疾,有超過300萬人上肢殘疾?!表n璧丞說,BrainCo 團隊花五年時間做出了能夠讓斷肢用戶自主控制每一根手指的仿生手,希望幫助殘疾人重新回歸社會。

此次發(fā)布會上,BrainCo 還發(fā)布了同樣基于腦機接口技術研發(fā)的智能仿生腿。智能仿生腿在行走時可根據(jù)環(huán)境的情況和肌肉的情況進行實時的步態(tài)調(diào)整,實現(xiàn)高仿生體驗?,F(xiàn)場,穿戴 BrainCo 智能仿生腿,殘障人士甚至可以和舞伴一起跳舞。

穿戴仿生腿的殘障人士可以完成舞蹈

在教育領域,BrainCo 推出了 Focus專注力提升系統(tǒng)、FocusCourse專注云課堂和 BrainAI 人工智能腦科學訓練營。在健康領域,則是推出了 FocusZen正念舒壓系統(tǒng)。這些都屬于韓璧丞所說的“造超人”的范疇。

“達爾文的《物種起源》寫道,700萬年之前,我們和大猩猩幾乎一樣。我們一直在想,有沒有可能不用等700萬年,讓大腦進入另外一個狀態(tài),有沒有可能本代人通過腦機接口技術,讓我們大腦發(fā)生一些改變。”韓璧丞說。

以 BrainCo 推出的 Focus 專注力提升系統(tǒng)為例,它由便攜式腦電設備、訓練軟件、專業(yè)訓練指導三部分組成,以腦電神經(jīng)反饋訓練切入,可以幫助學生提升專注力。它已經(jīng)被美國的 6 個國家隊、意大利方程式賽車隊以及NBA球員使用。

在給一組學生提供神經(jīng)反饋訓練后,實驗發(fā)現(xiàn)這組學生比沒有經(jīng)過訓練的學生以及對照組的學生的成績提高了 40%。這是令人興奮的結果。

從長遠來看,腦機接口可以做的,不僅僅是輔助我們在現(xiàn)實中更好的生活,它最令人激動的還是像《黑鏡》中所演示的那樣,讓人擺脫身體的束縛,進入更無拘無束的虛擬世界。這就不得不提到元宇宙(Metaverse)的概念。

作為當前科技圈和投資圈最火爆的新概念之一,元宇宙字面含義就是“超越現(xiàn)實宇宙的虛擬宇宙”。對元宇宙非??駸岬?、已經(jīng)改名 Meta 的 Facebook 公司就曾在 2019 年傳出以 10 億美金價格收購腦機接口公司 CTRL-Labs 的消息。

BrainCo 也在發(fā)布會上推出了一款神經(jīng)接口智能互動設備,并稱之為“元宇宙的入口級產(chǎn)品”,未來可為各類元宇宙方向的科技企業(yè)提供底層技術輸出。

韓璧丞稱,元宇宙的建立,需要人機交互方式的變革。“在PC時代,我們通過鍵盤和鼠標進行人機交互,而后又出現(xiàn)了多點觸摸、手勢控制 AI 技術的崛起,每次人機交互的變革都是從以機器為中心,逐漸邁向以人為中心的自然交互,而人機交互的終極形態(tài)應該是人類本能的交互。”

韓璧丞介紹,“到目前為止,全世界真正下決心做腦機接口并且募資超過 2 億美金的企業(yè),一家是米格爾教授的學生馬克斯·霍達克(Max Hodak)任聯(lián)合創(chuàng)始人的 Neuralink,另一家就是BrainCo。Neuralink 專注侵入式腦機接口技術,探索帕金森、重度癱瘓等疾病的治療;而 BrainCo 強腦科技更關注非侵入式腦機接口技術的真實世界應用,聚焦在教育、醫(yī)療、大健康和人機交互產(chǎn)業(yè)。”

未來,BrainCo 強腦科技將與米格爾·尼科萊利斯(Miguel Nicolelis)教授加強合作,持續(xù)投入腦機接口技術底層研發(fā),從人才和資源兩方面推動腦機接口核心技術的突破。

編 | 張信宇

關鍵詞: 接口 科幻 中國

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