前沿 | 脑波打字，皮肤听觉：Facebook 展示全新人机交互技术

选自The Verge

机器之心编译

参与：李泽南、晏奇

在刚刚结束的 F8 开发者大会上，Facebook 揭秘了 Building 8 研究部门的两项全新研究项目：让计算机直接读取人类的思想，通过皮肤实现听觉。作为 Facebook Building 8 的负责人，Regina Dugan 在 F8 大会上向人们展示了他们的研究方向，她将新的脑机接口技术形容为「就像植入大脑的是/否按钮」，可以从根本上改变人类与机器交互的形式。虽然目前这项技术还没有在医学实验之外有过应用，但 Dugan 表示她的研究团队正在让这项技术尽快成为现实。

脑机接口项目

Facebook 提出的脑机接口技术就像「大脑中的 AR 鼠标」，它可以直接从人类大脑的神经活动中获取信息，不需要像传统增强现实设备那样需要手或身体运动来接收指令。例如，微软 HoloLens 的用户需要通过用手指点击眼前的虚拟按钮来发出指令；而 Facebook 的设备可以帮助严重瘫痪的病人，通过大脑直接向机器发送信息。

Facebook 指出，目前斯坦福大学研究者们开发的系统已经可以让瘫痪病人实现每分钟 8 个单词的打字速度，但目前的技术是基于侵入式电极的。Dugan 表示在未来，新的系统将会以每分钟超过 100 词的速度读取人们的思维——最终超过手动打字的速度。

与目前各研究机构的方向不同，Facebook 希望新技术不存在任何形式的植入体，这意味着它将更容易被消费者接受。「植入电极无法大规模使用」Dugan 表示「我们认为光学成像是最好的切入方式。」神经成像技术（neural imaging）可能是将大脑活动表达给电子设备的唯一非入侵方式，他可能会以戴在头上的帽子的形式呈现，但 Dugan 认为此类技术目前还距离实现有很长一段距离。

目前，Facebook 的脑科学研究团队已有超过 60 名科学家和工程师，他们分布在 UC San Francisco、UC Berkeley、霍普金斯医学院、霍普金斯大学应用物理实验室和获胜顿大学圣路易斯医学院等机构中。这一团队计划在未来两年内推出第一个植入形式的原型装置，并在医疗环境中进行测试，他们的长期目标是开发一种无创脑机接口，并以脑成像技术取代植入电极。

Dugan 表示：「我们正在研究搭建一个可以让人用其大脑来打字的系统。具体而言，我们的目的是创建一个无声语言系统（a silent speech system），它能够直接从你的大脑读取信号来打字，速度可达 100 词每分钟。——这相当于是人们今天在智能手机上打字速度的五倍。该项研究并非意图要解码人类的随机思维。试想一下这个场景：你照了很多照片，但是只想分享其中的一部分。同样的，你有很多思绪，然而只选择分享其中的一部分。这个任务通过将那些你已决定要分享的词语发送到大脑的语言中心，从而来解码它们。这是一个与你语音的速度、灵活性和文本的私人性进行沟通的方法。我们希望这项技术是无创、可穿戴且可大规模生产的。」

而且据 Dugan 表示，该项技术不要求用户在大脑中实际思考字母。（注：像我们在键盘上打字一样。）

尽管 Facebook 认为新技术具有光明的前景，但神经科学家对 Dugan 在 F8 开发者大会上演示的内容提出了很多质疑。「他们对自己将如何直接获取神经活动信号这个问题讲得非常模糊，然而这是个非常重要的问题。」Marc Slutzky 说，他是美国西北大学（Northwestern University）的神经科学家与神经工程师。「如果他们可以展示如何解决我刚才提的问题，那么可以说这将开启一个全新的未来，但是目前最先进的技术离此还非常遥远。要想以无创手段来获得高度具体的信息，其可行性还有待观察。」

Slutzky 表示，到目前为止，在颅骨之下进行大脑电极植入仅可以解码大约 40% 到 50% 人们正想要生成的言语声音信号。

皮肤听觉项目

除脑机接口项目之外，Facebook 还公布了另一项研究，新的皮肤听觉项目致力于让人类的皮肤获取信息，从而开启前所未有的交互方式。这项技术从盲文和 Tadoma 中获取灵感，后者是聋哑人通过空气震动和触觉获取信息的一种方式。「我们的另一个项目可以让你直接使用皮肤倾听，」Dugan 说道，「我们正在构建的软件和硬件可以通过皮肤来传递语言信息。人类的皮肤是一块两平方米面积的神经网络，可以让获取的信息直达你的大脑。」Facebook 的研究团队正在构建新的原型系统，让人类的皮肤模仿耳朵中的耳蜗，将声音转换为特定频率的信息。这项技术将允许聋哑人重新获得听觉。

Facebook 的工程师已经通过使用包含 16 个频段的原型系统验证了皮肤听觉的可行性。测试对象在实验中成功说出了他们通过皮肤「听」到的九个单词。

作为 Facebook 旗下最神秘的研究部门，Building 8 于去年 4 月成立，致力于开发全新形式的消费硬件产品。该研究机构得到了 DARPA（美国政府国防高级研究计划署）的支持。

Facebook 并不是唯一正在研发人机交互接口的科技公司，前不久，伊隆·马斯克的脑机接口公司 Neuralink 被揭开了面纱。据称，这家公司将致力于开发脑内计算设备，帮助人类提高信息处理速度。

Facebook 认为这些新技术将会改变未来人机交互的形式，新的可穿戴设备将会在静默情况下向用户传递信息，并不需要拿出手机打断正在进行的对话。尽管两项技术目前距离实现还有一段距离，Dugan 表示它们前景可期：「在未来两年里，我们就能看到这些技术是否真正具有商业价值。」

原文链接：http://www.theverge.com/2017/4/19/15360798/facebook-brain-computer-interface-ai-ar-f8-2017

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