浙大研究出全球首个实现“脑机融合”混合智能成果

中国教育装备采购网2013-05-28 18:52围观1697次我要分享

  在大脑中植入芯片,用意念支配行为。这一切,在未来将成为可能。

  昨天,浙江大学校园内的大白鼠,见证了这一“科幻”画面实现的初步可能。

  视觉超弱的大白鼠,竟然“读”懂了左行的箭头,乖乖左转,直奔汤姆·克鲁斯的头像而去。它还“听”懂了“向前”的人声,低头嗅地前进。

  可是,大白鼠怎么可能与人类通灵?奥秘,在于“生物智能与机器智能融合的混合智能”。

  目前,这是全球首个实现混合智能的成果,也是浙江大学承担的国家973科研项目(关于脑机融合)的最新进展。

  大白鼠听得懂人话

  让它往左它不会往右

  绿树成荫的道路、大楼林立,还有小桥流水。这一切,都“装”在乒乓球桌大小的沙盘里。沙盘,特地为大白鼠而打造。

  沙盘道路纵横,在岔路口摆上红色的左转箭头,大白鼠能否“读”懂交通标志?答案是:绝对可以。

  左转、左转、再左转。每看到一个箭头,大白鼠就乖乖执行。直到出现汤姆·克鲁斯的头像,大白鼠直冲而去。

  在大白鼠完成这一路径的过程中,似乎无人手动操控。可是,这怎么可能?大白鼠怎么会读懂人类的交通标志和人脸?难道汤姆·克鲁斯已经帅到可以征服精灵鼠小弟?

  大白鼠的神奇之处,还不仅于此。

  “前、前、左前。”戴着眼镜的男生手持麦克风指挥着。另一只大白鼠缓缓地向前爬着,“听”懂了“人话”。不过,有时,它还不太情愿。停下来,拿起小爪洗脸,磨蹭着不肯走。“它今天的状态可能不太好。”浙江大学计算机科学与技术学院教授潘纲说。

  大白鼠为什么这么乖?

  全靠植入它大脑的芯片

  其实,大白鼠看得懂图像和读懂人声的奥秘,全在它头顶的粉色盖头里和身上的背包中。

  粉色的圆形盖头上,插着不少电极。它们与大白鼠脑中的芯片与电极相连。芯片将大白鼠的脑信号反馈给电极,实时转换成计算机语言。同时,计算机可发出指令,芯片又自动将其转换成大白鼠的语言,刺激相关大脑神经区域。

  在大白鼠出发前,计算机交代它两件事:按箭头行走、找到汤姆·克鲁斯头像。于是,大白鼠开始出发找寻。

  但即便大白鼠走到箭头和头像面前,它又如何自己找到目标?毕竟,这是人类世界中的语言。

  而这就得依靠大白鼠身上的背包。背包中,装了摄像头,相当于大白鼠的“眼睛”。此外,还有无线接收器,与电脑进行实时的信息传输。

  当摄像头扫到箭头时,会自动将情况反馈给计算机,计算机随即发出指令,而大白鼠脑中的智能芯片又将其解读成脑语言,刺激大白鼠相应的大脑皮层。于是,大鼠就乖乖地左转。

  “脑机融合”的研究成果

  将应用到残障康复等领域

  这一系列的反应与转换,所需时间仅不足半秒。可转换过程却相当复杂。如何实现自动转换,中间不需人为干涉?计算机智能与大白鼠的行为,如何实现无缝对接?这一切的探索,课题组花了近一年。

  “从2002年开始,纽约州立大学就开始研究如何控制大白鼠的行为。这为我们提供了不少可借鉴之处。不过,他们只限于大白鼠控制本身的可行性。”潘纲介绍。

  而浙大课题组,则在提高大白鼠精确控制的基础上,进一步探索如何给大鼠“嫁接”机器视觉与听觉。

  “3年前,我们提出混合智能概念。什么是混合智能?就是机器智能与生物自身智能融合。”课题组负责人吴朝晖教授介绍。

  “目前的初步成果是我们这个思路迈出的重要一步。”这个成果也是国际上首个实现混合智能的成果。

  那么混合智能的研究,今后将在哪些方面应用?吴朝晖说,比如残障康复。“目前,残障人士用的假肢,是靠肌肉神经控制。但今后可通过意念控制。”

  意念又如何实现控制?“意念反映给芯片,芯片发出指令给假肢。”吴朝晖进一步解释。同样都得依赖假肢,但意念控制却使假肢灵活得多。

  还比如救灾抢险。地震救援时,有些地方人下不去,可以让装有芯片的动物下去执行任务。

  不过,真正地实现这样的应用,还需要更长时间的探索与研究。毕竟,哺乳动物的大脑结构非常复杂,对其精确控制的难度非常大。

来源:浙江在线责任编辑:荔枝

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