人工智能的下一个前沿领域:脑机接口是通信的未来吗?

小夏 科技 更新 2024-03-03

人脑是世界上最复杂、最强大的计算机,据我们所知,是宇宙中最复杂、最强大的计算机。

当今最复杂的人工智能 (AI) 算法才刚刚开始部分模拟非常有限的大脑功能。 然而,当涉及到数学和语言等某些操作时,人工智能要快得多。

这意味着将两者结合起来进行大量的思考和研究并不奇怪。 这个想法是利用人工智能来更好地了解大脑是如何工作的,并最终创建更准确的模拟。 有朝一日,它还可能帮助我们创建具有人脑功能复杂性和多样性以及数字计算机速度和准确性的系统。

这听起来像是科幻小说中的东西吗? 嗯,当然是。 像《黑客帝国》这样的电影,以及像《头号玩家》和《神经术士》这样的书,都围绕着人脑与计算机相连的概念写下了伟大的故事。

但在现实世界中,它也日益成为世界科技强国正在研究的一项技术。 埃隆·马斯克(Elon Musk)的neuralink和paradromics等公司,以及中国、美国和欧洲等机构,已经建立了项目来测试这种可能性,据说实际应用即将到来。

早在 20 世纪 60 年代后期,人们就开始尝试使用可以测量信号并对其做出反应的电极来控制简单的电子设备,例如灯泡,首先是来自猴子的大脑,然后是来自人类的信号。

一些最初的实验是为了让截肢者控制合成肢体——这仍然是今天脑机参与的焦点。 1988年,罗切斯特大学首次成功演示了脑机接口,涉及使用大脑信号在屏幕上移动计算机光标。

在八十年代,控制恒河猴运动功能的神经元被鉴定和分离出来,在九十年代后期,通过解码猫大脑中神经元的放电模式,可以再现猫看到的图像。

多年来,手术方法已经发展到在道德上是合理的,尝试在人脑内植入传感器的侵入性方法,这使得大脑信号能够被更准确和可靠地利用和解释。

这很快使我们对大脑信号如何被解释和用于控制机器或计算机的理解取得了重大进展。

从那时起,脑机接口已经走过了漫长的道路。 今天,最著名的先驱之一是埃隆·马斯克(Elon Musk)创立的neuralink。 该公司开发了植入式脑机接口(BMI)设备,例如N1芯片,可以直接连接1000多个不同的脑细胞。 其目的是使瘫痪的人能够使用机器和假肢来恢复行动能力。 他们还在研究他们的技术在开发阿尔茨海默氏症和帕金森氏症方法中的应用。

BitBrain开发了可穿戴的大脑传感设备,可以在人工智能的帮助下监测脑电信号。 它们提供用于进行医学脑部扫描的应用程序,以及用于人类行为、健康和神经科学研究的各种实验室工具。

另一家在该领域将其产品推向市场的公司是 Nextmind,该公司最近被 Snapchat 的母公司 Snap Inc. 收购。 它开发了一种将视觉皮层信号转换为数字命令的设备。 除了创造允许计算机由大脑信号控制的工具外,他们还想创造一种可以将视觉想象转化为数字信号的设备; 换句话说,无论想到什么图像,它都会在计算机屏幕上重新创建。

在学术界,边界正在进一步扩大。 例如,重视脑机接口技术的研究人员使用机器学习从额叶脑电图信号中提取数据,这些信号已被用于对精神状态进行分类,例如一个人的放松或压力水平,而且准确度很高。

基于扩散的神经网络,人工智能应用程序(包括 DALL-E 和 Midjourney)使用的图像生成模型已被用于再现人们根据 EEG 活动看到的图像,以及某人听到的内容**。

显然,这是一项非常先进的技术,我们才刚刚开始掌握。 最终,它可能会开辟现在看起来完全奇妙的可能性——比如能够以数字方式“记录”一个人的所有生活经历,仅仅通过思考就可以创建任何人或物体的数字表示,甚至允许我们“精神控制”另一个人(暂时搁置这是否真的是一件好事的问题)。

在不久的将来,我们可以期待侵入性较小的方法来捕获脑电活动,这意味着该技术将具有更广泛的应用范围,而无需用户进行植入手术。 这可能包括近红外光谱学的进步,它使用光来检测流向大脑的血流变化。

通过更有效地将特定脑电图信号与伴随的大脑背景“噪声”隔离开来,还可以更准确地理解它们的重要性。

我们还可以期待看到脑对脑接口的出现——有效地允许我们发送和接收心灵感应信息,这要归功于一种电子“中间人”设备,该设备将记录从一个人的脑电图活动中解码的信息,并将其直接传输给另一个人。 这甚至可以扩展到控制他人的身体——华盛顿大学的研究人员已经展示了一种方法,可以让一个人用大脑控制另一个人的手部动作。

显然,这项技术有可能在许多领域带来巨大的变化,从让我们更容易精确控制机器,到恢复无行为能力的人的移动能力,再到为我们创造新的沟通和共享信息的方式。

当然,所有这些都具有巨大的道德影响。 我们完全忽略了这样一个问题:如果技术可以像电影一样解码并有效地**一个人最个人化和最个人化的想法,这对社会意味着什么。 这些电影能“回到”前段时间多久? 我们都知道,即使我们很久没有想过某件事,人脑也会突然回忆起遥远过去的人、地点或经历的信息。 心理学家还告诉我们,如果这样做会造成创伤或痛苦,大脑有能力阻止我们思考或记住特定的经历或事件。 这项技术的发展将告诉我们记忆是如何工作的,我们是否有道德责任采取保护措施来阻止我们提取的信息产生危险的后果?

毫无疑问,在发展能够取得比今天更大的进展之前,必须解决这些问题。 然而,研究和技术开发领域也提供了大量令人兴奋的潜力,并且还可以具有无数的积极用途。

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