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除了不用开颅,Facebook 的脑机接口和马斯克有什么不同?

埃隆·马斯克的 Neuralink 公布「脑后插管」技术还不到半个月,Facebook 也迅速透露了他们在脑机接口(BCI)项目上的新进展。不同的是,Facebook 最终想实现的是一种无需在人脑中植入电极的非侵入式 BCI 解决方案。

当地时间 7 月 30 日,Facebook 和受其资助的加州大学旧金山分校(UCSF)发布共同研究成果:他们已构建出了一个 BCI 系统,能够实时解码志愿者在进行对话时的大脑活动,并将信号转化为屏幕上的文字。相关论文发表在最新一期的《自然》子刊 Nature Communications 上。

除了不用开颅,Facebook 的脑机接口和马斯克有什么不同?

UCSF 论文 | Nature Communications 官网截图

虽然距离「动动脑子就能打出字来」的科幻场景还很远,但这个全球首款实时解码大脑信号的问答语音项目,正让 Facebook 两年前在 F8 大会上公布的 BCI 计划逐步成为现实。


为病患设计

在今年 4 月之前,为丧失说话能力的病患设计的基于植入物的通信系统,每分钟只能生成 8 个单词。致力于让这部分患者获得自然交流能力的 UCSF,4 月发布研究称使用深度学习直接从人脑信号里「提取」语音,每分钟单词数提升至 150 个,接近正常人交流水平。而现在他们所做的,就是基于此前研究进一步提高语音识别的精度。

UCSF 首先要求三名病患听一组问题集,要求他们将听到的内容大声说出来。与此同时,研究人员利用病患脑部的植入式电极记录他们大脑活动,并收集这些数据以训练机器学习算法。接着,病患再次被提问,这时,算法开始解码人脑信号,最后输出参与者想说的内容。

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系统测试流程 | UCSF

而猜测人们想要说什么的语音解码器(speech decoders)却很容易被读音相近的单词干扰,比如「synthesizer」(合成器)、「fertilizer」(肥料)。为了提高解码的准确性,研究人员为新系统添加了「语境」。比如,给以上两个单词搭配一个特定的问题「你在田野里撒了什么?」有了上下文,新系统解码的准确度达到 61%-76%。相比随机预测 7%-20% 准确率,UCSF 最新的研究成果无疑是项巨大的突破。研究人员表示,未来将扩大系统的词汇量,让它可以适用于更广泛的领域。


全新的交互方式

在 Facebook 看来,这项成果不只是一项神经义肢技术(neuroprosthetics,用电子装置代替受损感觉器官的功能),它还加速了「不用开口,不用动手」的输入方式的到来。「这一进展显示了未来 AR 头戴设备输入和互动能力的新潜力」,Facebook 副总裁 Andrew Bosworth 说道。

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Facebook 十年路线图 | Facebook

早在 2017 年的 F8 大会上,Facebook 就将 AR/VR 放在到了那张十年路线图里的显要位置。扎克伯格在台上宣布 Facebook 的目标是虚拟现实,而头显的最终形态会是一台融合 AR/VR 的「太阳眼镜」。同时,Facebook 的实验部门 Building 8 也为这个「下一代人机交互平台」助兴,宣布了一项 BCI 计划:通过非侵入式的可穿戴设备,读取脑电图,最终达到控制输入目的。Facebook 表示,这种完全无创的脑机系统最终可以让人们每分钟输入 100 个单词(是现在人们用手机输入单词速度的 5 倍)。

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2017 年 F8 大会上,Regina Dugan?现场讲解 BCI 项目 | 视频截图

Facebook Realyabo10.com亚博体育y Labs(原 Oculus Labs,以下简称 FRL)一直为这个目标不懈努力,除了自建团队,也积极和学界合作,比如 UCSF。FRL 的 BCI 研究项目主任 Mark Chevillet,对此前的 BCI 计划表达了乐观,「我们确实认为这是可能的。」Chevillet 说,「这一结果有助于设定我们需要打造的可穿戴设备的规范。」

有意思的是,Chevillet 还认为,大部分人虽然都会在手机上使用语音助手,但却不会当着其他人的面使用。和机器「无言」交流,就能缓解这种尴尬。同时,也能推进 AR/VR 头显摆脱元器件的堆砌,尽可能地小型化。Facebook 一直在努力将头显小型化,除了将 Oculus Quest 这款移动 VR 控制在了非常轻量级的 570 克,同时也在研发 AR 眼镜。2018 年 10 月,Facebook AR 负责人 Fius Kirkpatrick 告诉 TechCrunch,公司的确正在打造 AR 眼镜。


「这不是鸡尾酒派对上的玩笑话」

Facebook 同时也在研发非侵入式「读脑」设备。

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