Facebook 超酷技术:把脑洞实体化,用脑电波交流

有的科技是“脑洞大”,然而 Facebook 最新的这项科技则直接是把脑洞实体化了

自己想能想得挺明白的,但是要说出来就无论如何说不清楚,这可能是很多人经常会遇到的问题。但为什么会这样呢?

Facebook 的科学家 Regina Dugan 就给出了一个原因:

我们的大脑有860亿个神经元,每秒钟至少可以产生 1 TB  (相当于2的40次方 bite) 的信息,那相当于你的大脑同时在放映40部高清电影;但是,说话才有 40-60 bps (bite/秒),这仅仅相当于1980年代拨号上网的带宽;

即使是在我们的大脑非常不活跃时,大脑能产生的信息也有至少4部高清电影的那么大的量。所以当我们说话时,我们就相当于试图用1980年代拨号上网的带宽,来同时播放4部高清电影 —— 这得卡成什么样儿啊?!

所以,“能想明白,但是说不清楚”这事,就这么经常发生了。

说话其实是一个压缩信息的“算法”,这就意味着大脑产生的信息在经过语音输出时,是经过了严重的压缩,表达出来的信息只相当于大脑产生的信息的非常小的一部分;这也是为什么人们总是非常喜欢好的作家和诗人的原因,他们往往能把信息还原得更好,想想多少次你是指着一本书或者一篇文章大喊,“没错我就是这么想的!”

但是,如果人们可以直接用大脑打字呢?这些词不达意的现象说不定就可以解决了。

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在今年的 Facebook 开发者大会 F8 上,来自 Facebook 最神秘团队 Building 8 负责人 Regina Dugan ,就发布了他们团队的最新研究成果之一:静默语音系统。这句话听起来有点费解,语音怎么静默呢?

它体现在两个方面:第一,直接用脑电波打字,第二,用皮肤来接受语音。如果你在现场看完她的演示,你就会产生这样的感觉:这些研究,可能会在未来彻底改变人们沟通和交流的方式。

直接用脑电波打字,这个听起来像很遥远,但是事实上,它也并非那么不可能实现。

这个项目的一个实验者是一位因患病全身都不能动的病人。但现在,她已经可以通过这个系统,直接用脑电波(而非以前的眨眼控制)每分钟打8个单词了。

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这个是怎么实现的?

简单来说,一颗豌豆大小的电子传感器被植入到了她大脑里用来控制运动的部位。当她开始想象她移动屏幕上的指针时,这个感应器会记录她的神经元活动,然后电脑就会学着编译这些信号,从而来为她移动屏幕上的指针,到不同的字母位置,这样她就完全可以用打字的方式和别人交流了。Regina Dugan 说,“尽管你可能觉得1分钟打8个单词的速度慢得不得了,但是对于以前完全没有办法和人了解的她来说,这已经是闪电般的速度了。”

尽管听起来很科幻,但是这个项目在6个月以前还仅仅只是一个想法,但现在,它已经实现了用电脑编译人们的想法、直接实现文本输出的效果。

Building 8 团队现在已经有超过60个科学家、工程师在研究这个系统,另外还联合了美国多所知名大学和顶尖医院的实验室和研究人员,包括机器学习里算法编译语言和光学神经图片系统的专家来推荐这个项目。Regina Dugan 分享了他们的一个研究目标:他们的这个系统,正在努力实现用脑电波每分钟打 100 个单词。而100个单词的速度,将会是人们在手机上打字速度的5倍。而且,它还能帮人们跨越语言的壁垒,以后,人们就可以“用中文思考,用西班牙语表达”了。

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直接编译人们的脑电波,这个点子听起来还是有点吓人,因为人们并不乐意把所有想法都说或者写出来让他人知道(更何况,三体人难道不是因为这样才被人类打败的吗?)Regina Dugan 也说,这个项目的意义不在于编译人们的随思随想,而在于编译人们已经决定说出来的想法。在 Regina Dugan 看来,这样做的好处除了可以帮助一些病人,还在于可以结合语音输出的速度和灵活性,但是又保持文本输出的私密性。

当然,这个项目距离真正实现还有很多年的时间,而且,Regina Dugan 说,它肯定会是通过全新的、非侵入性的传感器(而非像实验中的病人一样在身体内植入传感器)来实现,那个传感器需要每秒对大脑活动进行成百上千次追踪,现在来说可能只有光学图片仪可以达到这个效果。

Facebook CEO 马克·扎克伯格称这为“心灵感应”,并说这会是以后可能的交流方式之一。 其实这个让人想起了最近 Elon Musk 在发射火箭、移民火星和消灭油气能源之余做的一件事:人机结合。可以收,巨头们还真是想到一块儿去了。

除了直接用脑电波打字以外,Regina Dugan 还分享了一项新技术:用皮肤听说话。

他们用软件和硬件结合的方式,来通过皮肤传达语言,也就是“听他人说话”。不要认为这不可能,其实,皮肤上遍布神经网络,一直是接收和传达外界信息的一个重要媒介。对于很多先天的盲聋人来说,比如著名的海伦·凯勒,就是通过用把手放在喉部和下巴的位置、感受他人说话方式的震动,来学会说话的。

“耳蜗会接受声音,然后把它分解成频率组件、传达给大脑。我们利用的是一样的原理,只是把接受频率的组件从耳蜗变成了皮肤。”Regina Dugan 说。

她现场播放的实验视频显示,在戴上一个特殊的“护臂”之后,实验人员已经可以通过手臂来“听到”别人发出的指令,做出相应的动作,比如拿起桌上对应的物体等。

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值得一提的是,Building 8 是 Facebook 内部一个非常神秘的团队,他们是由一群顶尖的科学家和工程师组成,目标是“创造和提供全新的、社交优先的规模化消费者产品”。去年,Facebook 挖来了 Google 旗下 ATAP (先进技术和项目集团)的负责人 Regina Dugan,来带领 Building 8 团队,希望以此加速 Facebook 去年发布的10年路线图的推进。Regina Dugan 以前也担任过美国国防远景规划局的总监,据说现在 Building 8 的不少项目就脱胎于国防远景规划局的研究。

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到现在为止,谁都不知道 Building 8 究竟在研究什么项目,也不知道它究竟在 Facebook 园区里的哪一栋楼,但是它曾经招聘脑机交互工程师和神经图片工程师,这也和这次的两项亮相技术相关。Facebook 曾经说,在 Building 8 团队里,“我们尤其关注看起来不太可能的设备 …… 它采用了突破性开发方式,试图在科学和产品研发的交叉领域寻求突破。” 我们曾经介绍过的 Facebook 内部半个足球场那么大的404 硬件实验室,就在和 Building 8 合作,帮助 Building 8 生产测试硬件。

现在看来,这个神秘团队不仅在第二天的开发者大会上压轴演说,展示了自己超有未来感的研究成果,而且还出现在了大会第一天马克·扎克伯格的主题演讲里,或许它真的能在未来十年帮助 Facebook 实现自己的愿景—— 连接全世界,但是是用一种人们从未想象过的方式。

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