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人脑打字方案负责人论述Facebook将怎样深化你的大脑

时刻: 2017年08月08日 | 作者: Eliza Strickland | 来历: 不知道
未来真的能够不动手就完成打字吗?

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“你好国际!我在打字”(图片来历:Illustration: Alexandra Sapp; Image: Getty Images

 

FacebookMark Chevillet论述公司新的“用脑打字”构思时,他的叙述使它听上去不那么张狂。 

 

Chevillet是一名神经博士,他并不是一个只会幻想的负责人,他对现在的大脑科研状况有着深入的知道。他最近一次在约翰·霍普金斯大学使用物理试验室(Johns Hopkins University’s Applied Physics Lab) 的讲演描绘了一种使用固定在头上的非侵入技能的脑机接口,该技能每分钟能从运用者的言语中枢读出100个单词,这引得听众们频频点头。

 

 

然后他中止描绘,迎面而来的实际便是这种技能现在并不存在。现在的大脑打字技能记载为每分钟8个单词,并且该结果是通过植入电子元件的方法才得到的。没有人真实知道言语中枢究竟处于大脑的哪个方位。

 

Chevillet供认这些现实,也赞同Facebook的方针是有野心的。他说:“这其间牵扯到许多技能及研讨危险,但咱们不要那些保存性的前进,而是要革新性的跨步。”

 

Facebook硬件部分的特别团队(名为Building 8)的主管Chevillet也向听众泄漏了一些关于他的团队怎么克服困难的头绪。但这些含糊的技能描绘无法满意之后与《IEEE综览》交流的专家们。

 

 

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“要是你能直接通过大脑打字会怎样?”

Facebook的主管Regina Dugan在四月的公司开展大会上宣告大脑打字方案。(图片来历:Stephen Lam/Reuters

 

自从六周前Facebook的主管Regina Dugan在公司年度开展大会上宣告这个方案以来,许多神经系统家对方案的时刻组织持怀疑态度:Regina Dugan说他们的团队将在未来两年致力于这项技能的研讨。

 

Chevillet说明Facebook并非要在两年内发明一个产品,仅仅主管期望这项研讨以证明产品的可行性。

 

 Chevillet说,为了达到方针,他的团队将左右开弓。一队致力于开发能够读出高质量神经数据的非侵入技能。另一队致力于大脑,尤其是更好地把握言语和表达机制。Chevillet说他们还有这样一个疑问:假定你现已有读出高质量神经数据的非侵入技能,那你怎样每分钟解码100个单词呢?

 

他说,每分钟100个单词的方针,是他们依据人类正常语速选取的。一项能跟上人类天然语速的技能能让用户无需说一个字就能对iPhoneSiri或亚马逊的Alexa宣布指令。“咱们对能像语音辨认技能带来相同效益的无声语音交互很感兴趣,”Chevillet说,“还能享用高于文本交流的隐私安全确保。”

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“咱们对能像语音辨认技能带来相同效益的无声语音交互很感兴趣,还能享用高于文本交流的隐私安全。”——Mark ChevilletFacebook

 

Chevillet不想泄漏正在开发的大脑扫描技能的细节,Facebook也只说这牵扯到光学成像。哥伦比亚大学生物医学工程教授及大脑研讨先进技能的专家Paul Sajda说,Facebook看起来在测验“发明一个全新的东西”。

 

要想无创地读出大脑信号,神经系统家和医师一般依托脑电波(EEG)完成,这是使用脑皮电极记载数百万个神经元的总信号的技能)。但Sajda解说说,EEG不能供给小片大脑区域的准确数据,“现在全部人都说EEG的信号不够好,咱们不会采用它。”

 

瑞士日内瓦生物基因工程研讨中心(Wyss Center for Bio and Neuroengineering in Geneva)的生物和神经工程负责人John Donoghue也对非侵入大脑扫描技能持怀疑态度。几十年来他致力于研讨在人脑中植入电极的“大脑之门”设备,通过这项试验性的技能,瘫痪者能够操控机械臂和电脑光标。Donoghue说:“假如我能通过不在人脑中植入电极而协助那些瘫痪患者,那我将会第一个去做。”但他关于EEG的开展不抱太大期望,他也不知道怎样通过脑部非侵入技能得到更好的数据。他说:“我以为咱们现已挨近极限了,但假如我错了的话,将会发作一场巨大的革新。”

 

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从后边能够看到一位女人的头部。她的头部固定着一个电子器械,她正在看着显现字母的屏幕。(图片来历:斯坦福大学)

 

“大脑之门”(The BrainGate)设备发明了每分钟8个单词的大脑打字纪录。在这项研讨中,瘫痪目标通过在运动皮层的植入物来辅导屏幕上的电脑光标并选择要打的字母。这个植入物搜集的是运动指令数据而不是确认的字母或单词。

 

再着重一遍,Facebook好像在方案一些彻底不同的东西:Chevillet说这项技能能读出大脑中的“潜在言语”。他在大会上说:“没有一种算法能勘探并解读方法笼统的思维自身。所以研讨人员有必要断定出‘当人类幻想自我对话时’所触及的大脑区域,然后树立联络大脑活动方法和文字的模型。”

 

为了这项根底的脑部研讨,Facebook与约翰霍普金斯大学、加州大学伯克利分校和旧金山分校的学术团队协作。一些研讨人员正在搜集现在在医院承受手术的癫痫病患者的初始数据,这些患者脑部被植入了暂时电极用来进行为期几天的监测。

 

在约翰霍普金斯大学,Michael WolmetzNathan Crone通过一些试验来测定当大脑处理高档概念时所动用的区域,以此制作大脑的“语义地图”。

 

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两幅有高亮点的脑部图。一幅显现关于“有生命的”和“人工的”概念的大脑活泼区域,另一幅显现“小的”和“大的”概念的大脑活泼区域。(图片来历:Kyle Rupp et al

 

在最新的一次试验中,他们向癫痫患者展现60张画有不同物体的简笔画。研讨人员事前对每个物体都分配了能描绘它们的语义特性。比方,关于飞机的语义特性是“人工的”和“巨大的”,蝴蝶是“有生命的”和“小的”。当研讨人员说出每个物体时,他们调查患者大脑的哪个部分被激活。

 

在定位这218个语义特性在大脑上所在的方位后,他们做了一个通过调查脑部活动区域就能断定患者所看物体的模型,不过这有必定的准确度约束。

 

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辨别“飞机”的大脑激活区域。(图片来历:Kyle Rupp et al.

 

这样的语义地图关于Facebook测验读出大脑思维是有协助的,但霍普金斯研讨人员发现了他们的地图是根据对什物的视觉分辩。假如Facebook想要读出整句话的意思,鉴于笼统概念的复杂性以及语法上的改变,或许还需求天壤之别的大脑数据。

 

生物基因工程研讨中心(Wyss Center)的Donoghue说,现在最大的问题是神经系统家还不知道关于各项功用(如语音功用)来说哪些数据是重要的。“你获得了从大脑输出的全部信号,工程师会说,‘哦,这是个信号处理问题。我会处理的。’但是咱们并没有一个关于大脑的基本理论来解说这些信号是什么。当有这么多不知道数时,你无法树立一个很好的模型。”

 

哥伦比亚大学的Sajda说:“财力雄厚的公司对他们范畴的许多敞开性问题感兴趣,这自身关于神经系统家们来说并不必定形成困扰。假如Facebook能像贝尔电话公司对贝尔试验室那样对根底研讨投入资金的话,我以为这能谋福社会。”

 

但他很想知道假如通过两年的尽力后Building 8没有什么成果的话全部又将怎么。Sajda说,根底的研讨是需求时刻的,打破无法按方案到来。“假如你是股东的话,我不确认当报答得不到确保的时分,你是否还想让这个高危险的项目继续下去。”

 


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