AI的边界再次拓展:从工程赋能到心灵沟通

2023-11-01 10:32


在科技的海洋中,人工智能像一艘不断破浪前行的航船,从简单的数据处理,到视觉和语言识别,再到今日的情感计算与直观交互。当我们以为AI的应用已经触及了边界时,它又为我们展现了一个令人震撼的新领域:“读心术”。这不仅仅是科技的又一飞跃,而是对人类生活、交往乃至思维的全新解读与升级。在本文中,我们将深入探索AI如何跨越物理界限,直接与人的思维产生交互,为未来铺设一条前所未有的道路。

脑机接口:连接人与技术的桥梁

所有的身体动作和声音背后都是大脑的电信号在起作用。基于此,脑机接口技术被研发出来。输出式接口可以读取大脑的电信号并转化为声音或机械臂动作。而输入式接口则通过电或磁的刺激为大脑提供信息,例如帮助失明者“看见”。

瘫痪患者用脑机接口控制机械臂丨Johns Hopkins Medicine

脑机接口有三种主要类型:

非侵入式:通过头皮上的传感器读取脑波。

半侵入式:传感器插入头皮上,轻微创伤。

完全侵入式:传感器植入大脑,创伤较大。


但这项技术并不适用于所有人。例如,脊柱受伤的病患可能无法通过脑机接口恢复手臂功能。但对大脑受损的患者,它可助于神经康复。

脑机接口技术:向更自然的文字转换迈进

脑机接口技术的目标是为失去说话和打字能力但大脑功能仍完好的人群“读心”,将思维转化为文字。尽管起步于上世纪80年代,但该技术仍在模仿打字,与真实的说话过程存在差异。


最近的进展来自斯坦福大学,研究员Francis Willett团队利用AI技术,成功将瘫痪患者试图书写的动作转化为文字。准确率高达94.1%,结合自动纠错,准确性可达99%。

尽管取得了这些成果,但目前的技术仍然需要改进,以更自然地模拟说话过程,确保更快速和直观的使用体验。

AI助力脑机接口:从思维到文字的革命

近年来,AI技术正在推动脑机接口领域取得令人瞩目的突破。两篇最近发表在《自然》杂志上的研究突显了AI如何赋能这一领域,特别是在将人类思维直接转化为文字的任务上。


在说话的复杂过程中,大脑需要对多个肌肉发出指令以产生清晰的言语。然而,某些疾病可能导致这些指令被中断,使得人们尽管有清晰的思维也无法顺利说话。针对这一问题,斯坦福大学的研究团队采用了AI和深度学习技术的驱动,对一名患有渐冻人症的患者Pat Bennett的大脑中植入的微电极阵列进行了数据分析。他们的目标是从Bennett的脑电信号中成功解码出他试图说出的词句。令人鼓舞的是,这一研究在一个小数据集上达到了91.9%的准确率,而在一个更大的数据集上,准确率也达到了令人印象深刻的76.2%。此外,这种转化技术能够以每分钟62个词的速度进行。

Pat Bennett在研究中|Steve Fisch

在加州大学旧金山分校的一项前沿AI研究中,研究团队采用了先进的机器学习模型来分析一名因脑干中风而失去语言能力的患者Ann的大脑皮层中的电极(ECoG)所收集的数据。这些数据为研究团队提供了宝贵的线索,帮助他们理解Ann试图发出的249句话。通过深入的数据训练和模型优化,这一技术在解码过程中取得了74.5%的准确率,并展现出了惊人的转化速度,能够在每分钟内解读出78个词。

这些研究均表明,借助AI技术,即使从大脑的一个非常小的区域收集的数据也能够解码出语音信息。随着无线技术的发展,未来的脑机接口有望进一步提高患者的生活质量。


随着AI技术的迅速发展,其赋予的力量正在逐渐渗透到各个领域,重塑我们的日常生活和未来的可能性。脑机接口只是冰山一角。当“AI赋能一切”不再仅仅是一个口号,而成为现实的时候,我们可能会在哪里找到下一个创新突破?


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