《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設(shè)計(jì) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 科學(xué)家發(fā)明了能用意念控制“第三只手”

科學(xué)家發(fā)明了能用意念控制“第三只手”

2018-08-10

試想一下,忙于工作騰不出手時(shí),通過一個(gè)念頭,,你就能給出指令,控制機(jī)械手臂完成其他任務(wù),,這將是多么奇妙的一件事。

1533781459706000706.png

不久前,,已經(jīng)有研究人員宣布成功研制出了這樣的設(shè)備,。當(dāng)用戶在腦中同時(shí)思考兩項(xiàng)任務(wù)時(shí),機(jī)器人可以自動(dòng)識(shí)別下達(dá)的指令并執(zhí)行,。更特別的是,,除了意念控制、多任務(wù)處理,、第三只手臂這幾點(diǎn)炫酷的功能外,,它還可能有助于提高用戶自身的多任務(wù)處理能力。

日本京都國(guó)際先進(jìn)電信研究所的首席研究員Shuichi Nishio認(rèn)為:“多任務(wù)處理能大致反映我們轉(zhuǎn)換注意力的能力,。如果能實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同,,也將有可能進(jìn)一步提升人類自身的能力?!蹦壳?,他正在與同事Christian Penaloza (就職于同一家研究所)共同開發(fā)這一技術(shù)。

為了完成這項(xiàng)研究,,Nichio和Penaloza開發(fā)了能夠讀取不同行為對(duì)應(yīng)的人腦電波的算法,。當(dāng)一個(gè)人考慮執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)時(shí),比如端水杯,,大腦特定區(qū)域的神經(jīng)元就會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)電活動(dòng)模式完成該項(xiàng)任務(wù),。而如果換一種類型的任務(wù),比如端穩(wěn)一疊搖搖欲墜的盤子,,神經(jīng)元就會(huì)產(chǎn)生另一種腦電波模式,。

Nichio和Penaloza通過在頭皮上放置非侵入式電極,記錄了執(zhí)行任務(wù)時(shí)的大腦活動(dòng),。然后使用某種學(xué)習(xí)算法解釋這些電極記錄,,區(qū)分與任務(wù)相關(guān)的活動(dòng)模式?;诖?,該學(xué)習(xí)算法就會(huì)根據(jù)用戶意念控制機(jī)器人手臂的移動(dòng)。而這種系統(tǒng)通常稱為人機(jī)接口(BMI),。

為測(cè)試該系統(tǒng),,Nishio和Penaloza招募了15名身體健康的志愿者,,讓其同時(shí)處理多項(xiàng)任務(wù),并讀取他們大腦的活動(dòng),。受試者穿戴電極帽坐在椅子上,,用雙手讓桌上的球保持平衡,同時(shí)電腦會(huì)記錄他們腦部的電流活動(dòng),。

1533781467670087199.png

隨后,受試者坐在相同椅子上,,啟動(dòng)與腦部相連的機(jī)器手臂,。與此同時(shí),他們也能看到身旁抓著瓶子的機(jī)器手臂,。電腦會(huì)記錄他們大腦發(fā)出的神經(jīng)信號(hào),,感知抓住瓶子的意圖,并執(zhí)行命令,。

在此之后,,受試者還需同時(shí)執(zhí)行兩項(xiàng)任務(wù):平衡桌上的球和控制機(jī)器手臂。根據(jù)報(bào)告顯示,,在計(jì)算機(jī)的幫助下,,受試者已經(jīng)可以在約四分之三的測(cè)試時(shí)間內(nèi)成功執(zhí)行兩項(xiàng)任務(wù)。

有些受試者在實(shí)驗(yàn)的多任務(wù)環(huán)節(jié)表現(xiàn)尤為突出,。Penaloza稱:“受試者的差異十分明顯,,表現(xiàn)好的受試者能保持高達(dá)85%的多任務(wù)工作時(shí)間,而表現(xiàn)較差的受試者只能保持52%的多任務(wù)操作時(shí)間,?!彼J(rèn)為,實(shí)驗(yàn)分值低不代表BMI系統(tǒng)的準(zhǔn)確性低,,而是受試者轉(zhuǎn)換注意力的能力較弱,。

Nishio稱,有趣的是,,受試者能夠很快學(xué)會(huì)同時(shí)執(zhí)行兩項(xiàng)任務(wù),。通常培養(yǎng)這種能力需經(jīng)大量訓(xùn)練。他和Penaloza都認(rèn)為,,這種人機(jī)接口系統(tǒng)或許能直接提供正確的生物反饋,,幫助人們更快學(xué)會(huì)多任務(wù)執(zhí)行。他們正在研究這一現(xiàn)象,,從而將其用于臨床治療,。

Penaloza 和 Nishio表示,該設(shè)備是首個(gè)能夠解讀多任務(wù)思維的意念控制機(jī)器人,?!巴ǔ6裕脩襞宕鰾MI時(shí),需要專注于執(zhí)行的任務(wù),,因此也只能完成一項(xiàng)任務(wù),。但借助我們的產(chǎn)品,用戶可以同時(shí)完成兩項(xiàng)截然不同的任務(wù),,這就是它的特別之處,。”

但從目前來看,,丞需開發(fā)此類技術(shù)為殘疾患者提供便利,,對(duì)四肢健全的人群而言,此類技術(shù)的前景尚不明朗,。這一疑慮也讓研究人員和哲學(xué)藝術(shù)家共同思考一個(gè)問題:如果擁有了第三只手臂,,我們會(huì)如何使用它?


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,請(qǐng)及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected],。