前段时(shí)间,一则新闻引发(fā)了广泛争议:国内一所小学利用头(tóu)环来监(jiān)控孩子(zǐ)的脑电波,以判断孩子上课是否(fǒu)走神。暂且(qiě)不论该事件是否(fǒu)是一场打着高科(kē)技幌子的闹剧,头(tóu)环本身(shēn)所(suǒ)代表的脑机接口技术正(zhèng)在受到越来越多的关注。
脑科(kē)技是最(zuì)近几年热度正在上升的(de)一项前沿(yán)技术(shù)。其中,脑机接口技术(BCI:Brain-Computer Interface或BMI:Brain-Machine Interface)是其中重要的研究方向。
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脑机接口技术是一项融合了人(rén)类思维和机器的新兴技术。该技术最大的价值在于(yú):通过人脑与(yǔ)机器的(de)融合,可以打破当前人类与机器、人类与环境的交(jiāo)互方式,让人类(lèi)能够突破肉体和工具(jù)的局限,特别是帮助那些存在认(rèn)知和行动障碍的(de)残(cán)障(zhàng)人士能够再次恢(huī)复行动并融入社会。
正(zhèng)因为如此,脑机接口技术吸引了众多的科研人(rén)员、科技企业、风险投资家、国防机构的关注和投资,而其市场预(yù)期也(yě)在逐渐升温。据预测,2020年(nián),全球脑机(jī)接口技术的(de)市场规模(mó)有望达到14.6亿(yì)美元。
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需要注意的是,由于大(dà)脑研究过于复杂,很(hěn)多相关的技术(shù)还处在研究或小范围实验阶段,能够真正大规模商业化的技术少之又少。
尽管(guǎn)这些新型技术距(jù)离普(pǔ)及还有很长一(yī)段时间,但(dàn)先行者也正在为我们规(guī)划出一个未(wèi)来蓝图:在脑机接口技术的背后,人工(gōng)智能扮演着非(fēi)常重(chóng)要的角色,这(zhè)也意味着(zhe)人工智能与脑机(jī)接口技术的融合是该(gāi)领(lǐng)域走(zǒu)向成熟(shú)的一个(gè)重要途径(jìng)。
“增(zēng)强人类”、“赛博格”、“生化人”、人机融合(hé)、意念操(cāo)控机器、“读心术(shù)”、意识上传和(hé)下载(zǎi)、让残障人士(shì)重新(xīn)站起来……人(rén)类(lèi)对科技(jì)力(lì)量的探索与发现,对自身(shēn)的(de)认识和改变一(yī)直(zhí)在路上。
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1.从Neuralink到Facebook:巨头在行动
在以往的文章中,我(wǒ)们已经介绍了一些国外的脑机(jī)接口(kǒu)公司及其技术进(jìn)展。例如,特斯拉公司CEO埃隆(lóng)·马斯克在2017年就成立了(le)脑机接口技术(shù)公(gōng)司Neuralink,旨(zhǐ)在通过(guò)机器学习技术连(lián)接人类大脑和机器,增强人类的计算(suàn)能力,以帮助(zhù)那些受到严重脑(nǎo)损伤的患(huàn)者。为实现这一目标,该公司已筹集(jí)了(le)1.58亿(yì)美元(yuán)资金,其中(zhōng)大部分资金来自马(mǎ)斯克本人。
今年7月,Neuralink公司宣称已经在猴子大(dà)脑(nǎo)中成功测试了该技术。马斯克表(biǎo)示,明年将进行(háng)人体实验(yàn),以期能(néng)够治疗(liáo)人类的大脑和脊髓损伤(shāng)。
今年9月,该领域还发生了一件大事:Facebook收购美国(guó)脑控技(jì)术(shù)初(chū)创(chuàng)企业CTRL-Labs。尽(jìn)管没有对外披露收(shōu)购金额,据外(wài)媒估计(jì)这笔交(jiāo)易金额(é)可能在5亿到10亿(yì)美元(yuán)之间。
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CTRL-Labs成立于2015年,于今年2月(yuè)获得谷歌风投(GV)和Amazon Alexa Fund等机构的2800万美元(yuán)融资。在被Facebook收购前,公司共获得6700万美元融(róng)资(zī)。
据悉,Facebook将基于CTRL-Labs的(de)技术(shù)开发一款能够接(jiē)受大脑信(xìn)号的腕带产品,为未(wèi)来(lái)社交提供新型人机交(jiāo)互方式。
2.DARPA:一个重要的参与(yǔ)者
在该(gāi)领域(yù),还有一个(gè)不得不(bú)提的重要机(jī)构,那就是美国(guó)国防部高等研究计划局(DARPA)。
DARPA对BCI的研究(jiū)与资助已(yǐ)经长达20年之(zhī)久,最近,它一直(zhí)在推动机(jī)器(qì)学习和其他AI技术与BCI技(jì)术的融(róng)合,及其在(zài)军事上的应用,例如(rú)让士兵通过(guò)大脑控制无人机群的行动,或与计算机(jī)系统(tǒng)一起(qǐ)执行复杂的多任务等(děng)。
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DARPA通过多种方式和渠道资助(zhù)了(le)很多该领域的科技公司,例(lì)如使用机器学习帮助(zhù)瘫痪患者(zhě)重新获得对(duì)手(shǒu)指、手和腕部(bù)的有意识控制的脑(nǎo)控(kòng)技(jì)术公(gōng)司Battelle。该公司获得了DARPA的100万美元资助,而这笔(bǐ)资金(jīn)来自DARPA的一项(xiàng)额度为20亿(yì)美(měi)元的“AI Next”计(jì)划。
3.更多初创(chuàng)公司(sī)加入(rù)前沿阵营
除了上(shàng)述科技巨头和政(zhèng)府科研机构外(wài),还有一些(xiē)初创公司同样在利用人工智能(néng)推动(dòng)脑机(jī)接口技术(shù)的发(fā)展:
挖(wā)掘大脑潜力的初创公(gōng)司Emotiv
美国加州公(gōng)司Emotiv成立于2011年,致力于使用(yòng)脑电(diàn)图技术了解人类大脑的研究和相关软硬(yìng)件产品的开发,并通过机器学习算法将脑电波(bō)信号转换成数字命令(lìng)。
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公司已经推出了面向研究人员(yuán)的(de)研究级(jí)头(tóu)戴设备EPOC +和(hé)EPOC Flex,面向消(xiāo)费者的消费(fèi)级头(tóu)戴设备Insight,以(yǐ)及可以分析员工压力和注意力变化(huà)的企(qǐ)业级(jí)蓝牙耳(ěr)机MN8。
同时,公司还开发了多种软件产品(pǐn),可(kě)帮助用(yòng)户更(gèng)好(hǎo)地了解大脑活动,甚至可以控制无(wú)人机、机器人、汽车、游戏等。
EMOTIV是(shì)一家典型(xíng)的平台型创业公(gōng)司,其研发的软硬件(jiàn)产(chǎn)品已经获得(dé)了多个国际奖项,包括红(hóng)点奖、AutoVision创新奖、澳大利亚(yà)国(guó)际设计奖、澳大利亚工程卓越奖和爱迪生奖。其产品(pǐn)组合(hé)可以应用于设计、艺术、心(xīn)理学、医学、汽车、运输、国防安全(quán)等领域。目前公司(sī)已(yǐ)累计融资(zī)160万美元。
改(gǎi)善神经(jīng)创伤患者生活的(de)BrainQ
以色列(liè)神经科(kē)技初(chū)创公司BrainQ成立(lì)于2011年,公司的使命是改善神(shén)经创伤患者的生活,使他们(men)能(néng)够重新站立起来。
公(gōng)司主(zhǔ)要使用非手术(shù)植(zhí)入方式来帮(bāng)助中风和脊髓损伤患者(zhě)。通过自主研发的(de)AI算(suàn)法对(duì)患者的大脑活动进(jìn)行记录(lù)及分析,并(bìng)生成高分(fèn)辨(biàn)率图像,为(wéi)患(huàn)者进行(háng)个性化(huà)电磁治疗。
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公司已经(jīng)将(jiāng)其AI神经干扰疗(liáo)法应用于(yú)动(dòng)物研(yán)究,并(bìng)对中风(fēng)患者进行了临床试验。目(mù)前公司已累计融(róng)资890万美元。
下一代(dài)人机交互初创(chuàng)公司NextMind
法国初创公司(sī)NextMind成(chéng)立于(yú)2017年,致力(lì)于开发下一代大脑(nǎo)计算机接口。公司(sī)试(shì)图开发可用于AR/VR头戴设备的大脑感应技术,为消费者提供(gòng)新型人机交互方(fāng)式。
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通过机器(qì)学习算法,NextMind的大脑分析技术可以将大(dà)脑(nǎo)视觉皮层的(de)信号实时(shí)转换为数字命令。无(wú)需键盘(pán)和(hé)鼠标等外部手(shǒu)持(chí)设(shè)备(bèi),用户就可以(yǐ)直接通过思(sī)想来控制一些电子(zǐ)设备或(huò)玩游戏。目前公司(sī)已累(lèi)计融资460万(wàn)美元。
利用脑电波突(tū)破沟通障碍(ài)的初创公司Congixion
美国加州初(chū)创公司Congixion成立于2014年(nián),公司开发了一款基于AI的BCI接口,可以(yǐ)将脑电波(bō)转换为单词来帮助语言功能障碍患者进行正常交流,使其能够更(gèng)好的(de)融入社会,从而改善生活质量(liàng)。
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公司研发的无线BCI技术(shù)可以读(dú)取并优化用(yòng)户(hù)的大脑(nǎo)信号(hào),并通过AI技术可以识别甚至预测用户想要(yào)表(biǎo)达的内容,使用户(hù)的交流(liú)更加智能和高效。
公(gōng)司已经推出了一款名(míng)为(wéi)Speakprose的移动APP,通过眼(yǎn)动追(zhuī)踪技(jì)术,让行动不便(biàn)用户用眼睛在移动(dòng)设备上选择单(dān)词,从而(ér)与他人进行交流。去年2月,公司完成了100万(wàn)美元的种(zhǒng)子轮融资。