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拥有了“第三只手”以后,健全人的脑力正在被浪费

文 | 颜璇

来源 | 智能相对论(ID:aixdlun)

你有没有想过拥有“第三只手”?

当你颤颤巍巍地捧起饭后收拾好的碗碟,发现还有一只碗落在桌上怎么都拿不了的时候;当你“昏天暗地”地码字,手机被不小心碰下桌想要捡的时候;当你在公司焦头烂额地寻找一份资料,正巧有一个电话打进来的时候……

随着人们生活节奏的加快,“两只手”已经难以满足现代人在多任务场景中的需求了,越来越忙碌的工作和生活让人们恨不得化身为“三头六臂”的哪吒。成为“哪吒”当然是不可能的,但是为自己装备一个多任务机械臂,或许能让人们向这个目标靠近。

近日,日本Hiroshi Ishiguro实验室的研究人员宣布,他们成功研制出了多任务场景下的机械手臂。通过佩戴这种设备,用户可以在脑海中同时想象两个任务,机器人可以自动解析出这两个指令,自动认领属于自己的任务。

图片来自Hiroshi Ishiguro实验室/日本国际电气通信基础技术研究所(ATR)

一直以来,机械臂都被看作是意念上的单一任务设备,主要适用于残疾人士,而此项研究则将机械臂的应用对象设定为健全人,表明脑机交互的应用范围进一步扩大,健全人的多任务处理能力得到了提升。

然而,与助力残疾人的喜闻乐见不同,让健全人拥有“第三只手”,并没有我们想象得这么方便。

如何区别“动机”和“想法”

心理学上有这样一个现象,一个人站在高处往下俯瞰时,往往会产生往下跳的冲动,心理学家们称之为“高处现象”(HPP)。经科学家实验证明,HPP普遍存在于人群中,即便终生从来没有过自杀意念的人群也普遍体验过HPP现象。

换言之,我们的脑海中总会产生诸如“往下跳”这样的危险念头。人的意识总是难以捉摸,如果一个健康人在使用机械臂时,脑海中闪过“我想用机械臂推自己一下”,机械臂会不会真得动手呢?

通过意识去控制机械臂,是建立了一个额外的信息通道,在这个通道中必然会遇到的问题是,系统要如何区别人的“动机”和“想法”——“想法”是一种心理倾向,却不一定要去达成,“动机”则是个体活动的内在心理过程或内部动力,是人类大部分行为的基础。

但不管是“动机”还是“想法”都会释放出一种脑电信号,脑电信号和其它生理信号一样,是一种非平稳随机信号,这些信号都会影响机械臂的感知和识别。

目前,不管是机械臂还是脑机接口,都无法真正地做到读取人脑的思维,但面对“动机”还是“想法”的难题,科学家们也不是毫无办法,一些研究项目还是给出了一个答案——让用户自我认知。

有研究表明,在大脑头皮额中央区可以记录到一个与错误反应特定相关的负走向波形,称为错误相关负电位(Error Related Negativity,ERN),当机械臂在多任务期间感知错误,使用者主观意识到了错误的交互行为,系统就会自动读取错误点位,继而采取措施。

当然,这样的做法颇有点“迷途知返”的意思,设想一下这个情景——使用者心血来潮想给别人一巴掌,不一会儿,使用者又突然醒悟,深觉此举不妥,系统连忙收回那只已经举起来的机械臂……

如何保证注意力的自洽性

在上文提到的多任务机械臂研究中,研究人员还曾表明,“人们的表现有显著差异,表现好的人的多任务操作成功率能够达到85%,表现不好的人的成功率可能只有52%。”

所谓的“表现好坏”取决于人们的注意力是否集中。显然,注意力更集中的人能够更好的使用机械臂。然而,日常生活中,你会全神贯注地去思考用哪只手去拿起桌子上的那个碗吗?

使用机械臂进行意识信息表达,要求使用者具有完整的认知功能。在多任务场景中,健全人不仅要控制机械臂,还需要控制自己的双手,既要“全神贯注”,又要“一心二用”,使用者要不断地调整大脑状态,保持或是改变外部系统的行为。这就决定了机械臂使用需要长时间的训练。

事实上,人类的大脑很难长时间保持一种状态,随着新的控制系统的引入,机械臂一定会打破健全人原来的注意力自洽,引入新一轮的自洽过程,从而进入更难级别的自洽。面对这种情况,机械臂必须学会自适应地提取、处理最相关的信息,以便减轻大脑的负担。

而为什么残疾人士能够更快地熟练使用机械臂呢?这是因为肢体的残缺使得残疾人士大脑这一部分的职能被长期闲置,而通过在大脑皮层植入芯片,可以建立大脑与假肢、计算机等相连的信息传输通道,实现对缺失运动功能的修复。在这个过程中,大脑接受的信息量是“恢复”而不是“增加”,如此,残疾人的大脑对机械臂的适应性会比健全人更高。

多任务机械臂正在浪费健全人的脑力

如果以上这些问题得到了解决,机械臂就能被健全人正常使用,而我们“三头六臂”的梦想也将得到实现。然而,健全人真的需要机械臂吗?就智能相对论(ID:aixdlun)分析师颜璇来看,即使技术问题被解决,机械臂的使用还是很困难。

首先,来自硬件设计的问题十分明显,大众曾经笑称机械臂为“麒麟臂”,机器人越来越迷你,软体机器人更是能够收缩折叠,机械臂却因为要“像人类的手”而显得多余,笨重、携带不便等问题都是机械臂进入健全人生活的阻碍。试想一下,你会无时不刻地带着一只“机械臂”生活吗?

其次,设备的使用方向也是问题,对于健全人来说,这套系统的用处究竟是什么。如开头提到的,拿多余的那只碗?还是捡起地上的东西?注意了,如果机械臂能够解决触感等问题,那研制出更灵活的机器人也不在话下,人们完全可以通过一个指令让机器人收拾好所有东西,如此,我们为什么还需要一个做简单工作的机械臂呢?

福特汽车在去年使用了由美国Ekso Bionics公司开发的两款名为器具Ekso Vest的辅助性手臂承托工具,配备给那些需要长时间高举双手开展工作的工人们,但与之相对的是,全球生产线自动化正在加速,工厂里机器人密度持续攀升,工厂机器人能承托的重量也远大于人类所能承受的重量。

最后,机械臂的功能性还有待商榷。机械臂的功能性逻辑与一般的智能设备不同,在人们的期待中,机械臂就好像健全人的“第三只手”,但要比“第三只手”更加方便和实用。

上文中提到,健全人的注意力自洽还需要经过一定时间的训练,这表明机械臂在实际应用中,还是需要人脑有意识地去控制,而不是无意识的自发行为。也就是说,我们在调用机械臂的时候,人脑是要“特意”分出一部分脑力去思考的。

然而, 用户不断地与“第三只手“进行意识交互,却很难感受到产品带来的惊喜。针对健全人的多任务机械臂并没有功能上的“不可取代性”,比如AR/VR眼镜在未来或许可以取代智能手机,这就是其功能性值得在市场推广的一个亮点。

用户在不断的意识交互中,也会逐渐发现,用意识“使唤”机械臂去做那些重复的、低级的动作,实质上是在增加自己调节、控制大脑状态的负担,更是对脑力的一种浪费。

结论:

当然,机械臂也并非全无用处。对于残疾人士,机械臂的在康复医疗中能起到极大的作用,于健全人而言,通过额外的信息通道去控制外界系统,也将成为人类能力的一个延伸。不论如何,机械臂如果能够突破技术难题,创造出自身的不可替代性,其功能性也将得到一个质的提升。

【完】

智能相对论(微信id:aixdlun):深挖人工智能这口井,评出咸淡,讲出黑白,道出vb深浅。重点关注领域:AI+医疗、机器人、智能驾驶、AI+硬件、物联网、AI+金融、AI+安全、AR/VR、开发者以及背后的芯片、算法、人机交互等。

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