Facebook非入侵式脑机接口项目更新，实时解码大脑意念，准确率可达76%

作者 | 马什么梅

发布 | ATYUN订阅号

前一阵马斯克提出的人脑改造计划引起轰动，这种野心勃勃的计划无独有偶。

Facebook不甘示弱，更新了一个计划，在两年前，Facebook透露它正在研究一个项目，用于直接解码大脑意念，而无需进行入侵性手术植入设备。

该公司一直与多所大学合作，包括加州大学旧金山分校，研究放置在大脑中的电极是否可以帮助我们学习如何实时解码脑电波，使其转换为语音。

事实证明，这是可能的：周二发表的一项研究表明，研究人员可以通过观察参与者的大脑活动，立即在电脑屏幕上看到参与者所说的一个单词或短语，只要它是针对预先设定的问题的有限答案中的一个。该研究包括三名自愿植入电极的癫痫患者。

“这需要花费10年时间，”运行其脑机接口组的Facebook Reality Labs的研究主管Mark Chevillet表示，“这是一项长期的研究计划。”

酝酿多年

在Facebook 2017年的开发者大会F8上，该公司描绘了一幅神奇的画面：一种神秘的、非侵入性的设备，可以接收你的大脑信号，每分钟可输入100个单词。

这样一个小装置与科学家们几十年来一直致力于研究的脑机接口相去甚远。它们仍然只存在于实验室里，因为它们价格昂贵，必须被植入用户的头骨，甚至需要连接到一台计算机来执行最简单的任务。自那以后，关于Facebook的研究就没有什么消息了。

6个月后，Facebook秘密硬件部门Building 8的负责人Regina Dugan离开了公司，Building 8的研究工作已经被添加到Facebook的现实实验室中，其中包括一系列虚拟现实和增强现实研究。

最近，Facebook首席执行官Mark Zuckerberg在今年3月哈佛大学的一次演讲中提到了这一点。他对重塑我们的计算平台，从根本上更多地关注人以及我们如何处理世界感到兴奋。

然而，现在，Facebook的一些努力随着正在进行的研究项目的消息浮出水面。

大脑上的电极

加州大学旧金山分校的研究参与者是患有癫痫症的人，他们的大脑上植入了一小片电极，希望找出癫痫发作的源点，他们自愿在医院里帮助进行与Facebook相关的研究。

研究人员让参与者一边听问题，一边跟踪他们的大脑活动。人们已经可以输入脑机接口，但这些系统经常要求他们用虚拟键盘拼出单个单词。

在今天发表在Nature Communications上的这个实验中，受试者听取了多项选择题并大声说出答案。电极阵列在与理解和产生语音相关的大脑部分中记录活动，寻找与特定单词和短语实时匹配的模式。

如果参与者听到有人问“你喜欢听哪种乐器”，他们会在录制大脑活动时回答“小提琴”或“鼓”等几种选择之一。

系统会猜测他们何时提出问题以及何时回答问题，然后猜测两个语音事件的内容。预测由先前的背景决定 – 因此一旦系统确定了哪些问题主体正在听到，它将缩小可能的答案集。该系统可以产生61％至76％的准确度，而预期的准确率为7％至20％。

这可能听起来并不那么令人印象深刻，但加州大学旧金山分校的神经外科和神经外科教授Edward Chang与本周发布的研究合著者，认为这是一个非常重要的结果，可以帮助失去说话能力的人。

Facebook的Chevillet曾在约翰霍普金斯大学担任神经科学的兼职教授，他表示，UCSF工作是一个重要但有些预期的里程碑，因为大脑信号的解释往往是在线下而不是实时完成的。他说，Facebook没有兴趣制造任何类型的医疗设备，它想要的是理解创建静音语音接口所需的神经信号。

长达一年的研究

Chang将本周发表的论文称为“概念证明”。另一个Facebook负责的人脑计算机接口项目他最近开始在他的实验室里是更长期的：Chang将花费一年处理一个病人，无法说话的男性，跟踪他的大脑活动同样的电极阵列用于癫痫患者，希望恢复他的一些沟通的能力。

如果真能做到这一点，它有一天可能会帮助很多人，从那些因各种脑部相关损伤而失去说话能力的人，到那些只想控制电脑或用大脑发送信息的人。

Chevillet说，他在Facebok的团队也在继续寻找非侵入性的方法来弄清大脑内部发生了什么。它正在研究光如何能够间接地跟踪大脑活动，特别是通过使用近红外光来测量大脑中的氧饱和度。

最终，研究人员希望实现每分钟100字的实时解码速度，单词错误率低于17％。尽管任何think-to-type设备还很遥远，但Chevillet已经可以想象它应该是什么样子了：一副眼镜，利用增强现实技术，从发送短信到调整歌曲音量，再到简单地点击一下鼠标，什么都可以做。

参考链接：

edition.cnn.com/2019/07/30/tech/facebook-mind-reading-research/index.html

www.theverge.com/2019/7/30/20747483/facebook-ucsf-brain-computer-interface-typing-speech-recognition-experiment

tech.fb.com/imagining-a-new-interface-hands-free-communication-without-saying-a-word/