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讓人腦連接電腦，有些問題應(yīng)未雨綢繆

小知識侵入科普應(yīng)用計算機(jī)許敏鵬


讓人腦連接電腦，有些問題應(yīng)未雨綢繆



像人類一樣思考一直是人工智能不斷追尋的目標(biāo) 。 目前， 盡管人工智能的應(yīng)用場景不斷拓展， 但其與人類思維還存在著明顯的差距， 對于人腦的認(rèn)知始終影響著人工智能的發(fā)展， 如何了解和模擬人腦已成為迫切需求 。 本期兩篇文章所涉及的研究——腦機(jī)接口和類腦計算機(jī)為我們帶來了這方面的前沿信息 。
——編者
打開人類的頭顱， 植入電子芯片， 讀取腦電波， 獲取海量知識， 這種科幻電影中的橋段正在逼近現(xiàn)實 。 8月29日， 知名電動汽車公司特斯拉的創(chuàng)始人埃隆·馬斯克旗下的腦機(jī)接口初創(chuàng)公司Neuralink， 演示了最新一代侵入式腦機(jī)接口設(shè)備（Brain-Computer Interface， BCI）， 并展示了大腦被植入了該腦機(jī)接口的三只小豬 。
馬斯克發(fā)展腦機(jī)接口的初衷是希望用機(jī)器來提高人腦智力， 從而與人工智能機(jī)器人抗衡 。 裝進(jìn)大腦的智能設(shè)備， 似乎跟智能穿戴設(shè)備沒什么區(qū)別， 只是它可以清晰讀取大腦的信號 。 有人說， 這就像是一個“潘多拉魔盒”， 一旦打開， 其潛力幾乎是無限的， 人類的發(fā)展也會迎來重大的改變 。
天津腦科學(xué)中心主任助理、天津大學(xué)神經(jīng)工程團(tuán)隊許敏鵬副教授表示， 這次發(fā)布的腦機(jī)接口設(shè)備， 主要的突破是對采集電極陣列進(jìn)行了高度集成， 并將數(shù)據(jù)由有線改為無線傳輸， 支持無線感應(yīng)充電， 有助于腦機(jī)接口設(shè)備的微型化、便攜化發(fā)展 。 不過， BCI技術(shù)距離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用還有一定距離， 此外， 其對人體健康的影響以及數(shù)據(jù)安全等問題也不容忽視 。
高度集成采集電極陣列， 設(shè)備微型化
據(jù)報道， Neuralink演示的這款BCI比硬幣還小 。 通過全自動化設(shè)備可在30分鐘內(nèi)完成大腦植入手術(shù)， 無需全身麻醉， 當(dāng)天就能出院， 而且手術(shù)是可逆的 。 BCI可實現(xiàn)神經(jīng)信息的上傳、儲存、下載甚至修改， 把意念轉(zhuǎn)化為可被計算機(jī)識別的數(shù)據(jù)信號 。
“從近幾次的發(fā)布會來看， Neuralink團(tuán)隊目前的工作集中在腦電信號的采集方式上 。 ”許敏鵬認(rèn)為， 對于這次發(fā)布的BCI設(shè)備， 主要突破是對采集電極陣列進(jìn)行了高度集成， 即將1024個通道集成排布到只有硬幣大小的“貼片”上 。 除此之外， Neuralink也將數(shù)據(jù)由有線改為無線傳輸， 并支持無線感應(yīng)充電， 這對BCI設(shè)備的微型化， 便攜化發(fā)展有一定的促進(jìn)作用 。
“設(shè)備的微型化、便攜化一直是數(shù)字革命的一大發(fā)展方向 。 ”許敏鵬舉例說， 以最熟悉的電腦和手機(jī)為例， 1946年世界第一臺計算機(jī)誕生時占地170平方米， 重達(dá)30噸， 但隨著工程技術(shù)的發(fā)展， 我們現(xiàn)在的筆記本可以輕至1千克， 且運算速度遠(yuǎn)高于第一臺計算機(jī)， 這也才有了我們在車站、高鐵上的移動辦公；手機(jī)也從最初的“大哥大”發(fā)展為極其輕便的智能手機(jī)， 甚至在一定程度上可以代替電腦， 為我們的生活帶來了極大的便利 。
BCI從第一次提出至今， 設(shè)備在性能、體積、重量上也有了非常大的改進(jìn)， 這種微型化的發(fā)展為智能穿戴BCI提供了重要的技術(shù)支撐 。 “也許在未來BCI設(shè)備就像智能手環(huán)一樣方便， 我們只需想一想， 它就能識別我們的想法， 完成一系列的操作 。 ”許敏鵬說 。
目前天津大學(xué)團(tuán)隊也在集中攻關(guān)BCI設(shè)備， 期待未來3—5年內(nèi)可以提供大規(guī)模商用的解決方案 。
倫理上存在爭議， 保護(hù)信息安全是關(guān)鍵
對BCI技術(shù)的應(yīng)用， 一直有反對意見 。 如360創(chuàng)始人周鴻祎就認(rèn)為， 人類可以允許BCI技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)上用來治療和幫助一些殘障人士、精神疾病患者等， 但應(yīng)該嚴(yán)格限制BCI技術(shù)的使用范圍 。 因為當(dāng)每個人都變成“數(shù)字人”以后， 數(shù)據(jù)保護(hù)將面臨巨大挑戰(zhàn) 。

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