蘆偉
當(dāng)語(yǔ)音控制、手勢(shì)控制已經(jīng)不能激起你更多興奮的時(shí)候,你是否想象用意念也可以進(jìn)行控制呢?
快樂(lè)大本營(yíng)曾經(jīng)有一期節(jié)目中玩的游戲,就是靠意念控制的對(duì)抗游戲。一個(gè)長(zhǎng)條形游戲裝置上有一個(gè)小球,兩名對(duì)手坐在此裝置兩邊,游戲開(kāi)始后,兩人開(kāi)始集中意念力,誰(shuí)先將賽道中央的小球推向?qū)Ψ?,誰(shuí)就是獲勝一方。當(dāng)時(shí)看到這個(gè)游戲的時(shí)候,簡(jiǎn)直覺(jué)得太神奇了。后來(lái)了解到這款用腦電波控制的玩具叫MindFlex,不僅可以靠意念推動(dòng)小球,還可以控制小球在空中上升、下降,MindFlex整套裝備包括兩個(gè)意念收集感應(yīng)頭套,一個(gè)操作臺(tái)和一堆迷宮組件,這些組件可以按照不同的玩法要求來(lái)組裝各種各樣的迷宮,然后操作按鈕來(lái)選擇游戲玩法和人數(shù)。如用意念來(lái)追趕操作臺(tái)上的燈光,趕在燈光到達(dá)另一端之前將小球運(yùn)到哪里,或親自設(shè)計(jì)一個(gè)迷宮,并在最短的時(shí)間里穿越它?!犊鞓?lè)大本營(yíng)》節(jié)目中所使用的意念玩具M(jìn)indFlex
事實(shí)上此類(lèi)意念玩具還有不少,還記得那個(gè)萌萌的貓耳朵嗎?將貓耳形狀的發(fā)箍戴在頭頂上,頭上的腦電波傳感器就會(huì)探測(cè)并自動(dòng)分析檢測(cè)到腦電波。隨著人類(lèi)情緒的起伏和思維狀態(tài)的變化,貓耳朵就會(huì)以對(duì)應(yīng)的動(dòng)作作出反應(yīng)。例如,當(dāng)配戴者放松平靜時(shí),貓耳朵會(huì)低垂下來(lái);集中注意力時(shí),則會(huì)豎起來(lái);心情愉快并對(duì)某一事物高度感興趣時(shí),貓耳朵則會(huì)立起并來(lái)回?cái)[動(dòng)。所以只要戴上它,不需要開(kāi)口說(shuō)話,別人通過(guò)貓耳朵的變化就可以你的情緒了。而英國(guó)一款名為Master Mind游戲可以允許用戶(hù)在游戲中用意念控制角色進(jìn)行前進(jìn)、后退、拳打腳踢、射擊和游戲設(shè)定的其他可行動(dòng)作,只要玩家思考與所需動(dòng)作相關(guān)的命令即可。
當(dāng)然,玩具只是意念控制其中的一種應(yīng)用,在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域,它同樣具有很好的用途。如無(wú)人機(jī)拍攝現(xiàn)在正在興起,《權(quán)力的游戲》、《敢死隊(duì)3》都曾使用無(wú)人機(jī)拍攝,它倍受行業(yè)親睞的原因是低廉的成本、更好的拍攝效果和對(duì)攝影師的安全保障。這兩年無(wú)論是在廣電、視聽(tīng)展還是安防展上,我們都不時(shí)能看到商家運(yùn)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行拍攝的場(chǎng)景,看著操作者通過(guò)無(wú)線遙控器熟練自如的控制,真的是很拉風(fēng)。
不過(guò)現(xiàn)在更加炫酷的意念控制無(wú)人機(jī)來(lái)了。美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員研發(fā)出了一架能夠用意念控制的四軸飛行器。運(yùn)用腦電圖掃描儀記錄下控制者的腦電波,然后轉(zhuǎn)換成飛行器能夠識(shí)別的指令,通過(guò)Wi-Fi發(fā)送給飛行器,就可以操控它飛行。研究小組在飛行器的前方安裝一個(gè)攝像頭,便于控制者了解飛行器的最新位置。在飛行器起飛之后,控制者只需想象一下使用右手、左手或者雙手并用,這些大腦信號(hào)就會(huì)被轉(zhuǎn)化成指令,控制飛行器的右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)或者下降高度。
在智能家居控制方面,用平板、iPad、手機(jī)無(wú)線控制家中設(shè)備已經(jīng)算是先進(jìn)的了,但現(xiàn)在想想看,當(dāng)你回到家,只要一想門(mén)就開(kāi)了,進(jìn)門(mén)后,不用手動(dòng)開(kāi)關(guān),腦中閃出開(kāi)燈的念頭,燈就亮了,坐在客廳沙發(fā)上,不用手動(dòng)遙控器,只需眼睛看著電視機(jī),就可以意念開(kāi)啟它并找到你想看的臺(tái),這是怎樣的一種生活,是否恍如在科幻電影中?不,這是事實(shí),前不久美國(guó)一家機(jī)構(gòu)就做出了這樣的展示。在中國(guó),意念控制的研發(fā)并不比國(guó)外落后,早在2011年,海爾就曾展示了一款可用意念操控的電視機(jī),通過(guò)戴在頭上的腦電波耳機(jī)檢測(cè)到佩戴人的腦電波,進(jìn)而將腦電波轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào),讓電視可以識(shí)別,無(wú)論換臺(tái)、增減音量、開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)等功能,只要想到,電視就可以做到。
2014年浙醫(yī)二院神經(jīng)外科完成了國(guó)內(nèi)首次在病人顱內(nèi)植入電極用意念控制機(jī)械手的實(shí)驗(yàn),病人只須動(dòng)動(dòng)念頭,機(jī)械手就能完成高難度的“石頭、剪刀、布”運(yùn)動(dòng)。不久前,南開(kāi)大學(xué)腦控汽車(chē)研發(fā)成功,駕駛員只要在頭上戴上特殊的控制器,集中意念就可以了。腦電設(shè)備可以捕捉人在集中注意力時(shí)產(chǎn)生的腦電信號(hào),分析驅(qū)車(chē)意圖并向汽車(chē)發(fā)出操控指令。雖然目前這項(xiàng)技術(shù)離真正量產(chǎn)還有相當(dāng)距離,對(duì)于駕駛員突然走神等意外情況以及駕駛責(zé)任判定等問(wèn)題也還需要繼續(xù)研究,但用意念直接控制汽車(chē),絕對(duì)是超前的節(jié)奏。
意念控制原理
說(shuō)了這么多意念控制的應(yīng)用,那么其運(yùn)作原理到底是什么呢?要想搞清楚這個(gè),就必須先知道什么是腦電波。我們知道,生物電現(xiàn)象是生命活動(dòng)的基本特征之一,各種生物均有都有或強(qiáng)或弱的生物電。其實(shí),英文細(xì)胞(cell)一詞也有電池的含義,無(wú)數(shù)的細(xì)胞就相當(dāng)于一節(jié)節(jié)微型的小電池,是生物電的源泉。人腦中有許多的神經(jīng)細(xì)胞在活動(dòng)著,并成電器性的擺動(dòng),而這種擺動(dòng)呈現(xiàn)在科學(xué)儀器上,看起來(lái)就像波動(dòng)一樣,因此把腦中的電器性變動(dòng)稱(chēng)為腦電波。人的意念在大腦中其實(shí)是以腦電波的形式存在的,人在興奮、緊張、昏迷等不同狀態(tài)之下,腦電波的頻率會(huì)有明顯的不同,依照不同的頻率,腦波被分為α、β、δ、θ波。
當(dāng)人在一定的壓力之下精神高度集中時(shí),腦波的頻率在12~38赫茲之間,這個(gè)波段被稱(chēng)為β波,是意識(shí)層面的腦波:當(dāng)人注意力下降,處于放松狀態(tài)時(shí),腦波的頻率會(huì)下降到8~12赫茲,這被稱(chēng)為α波;進(jìn)入睡眠狀態(tài)后,腦波頻率進(jìn)一步下降,被分為θ波(4~8赫茲)和δ波(0.5~4赫茲),它們分別反映的是人在潛意識(shí)和無(wú)意識(shí)階段的狀態(tài)。
腦波具有這種隨著情緒波動(dòng)而變化的特性,使人類(lèi)對(duì)于腦波的開(kāi)發(fā)利用成為了可能。尤其是近年來(lái)新興的腦機(jī)接口技術(shù)在人腦與計(jì)算機(jī)等外部設(shè)備之間建立起直接的連接通路,可對(duì)大腦思維過(guò)程中產(chǎn)生的腦電波信號(hào)進(jìn)行探測(cè)及分析。具體說(shuō)來(lái),就是用戴在頭上的電極傳感器采集大腦產(chǎn)生的腦電波即生物電信號(hào),并將這些采集的信號(hào)送入分析芯片,芯片將混雜在信號(hào)中的噪音以及運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的擾動(dòng)進(jìn)行濾除,并將有用信號(hào)進(jìn)行放大,然后通過(guò)算法解讀出使用者當(dāng)前精神狀態(tài)參數(shù),最終通過(guò)將這些量化的參數(shù)輸出到設(shè)備,轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的動(dòng)作、實(shí)現(xiàn)基于腦電波的人機(jī)交互,這就是意念控制物體的基本原理。
說(shuō)起來(lái)容易,其實(shí)做起來(lái)很難,首要問(wèn)題就是如何采集腦電波。由于腦電波的信號(hào)并不強(qiáng),被頭骨屏蔽后,能夠傳到外面的已經(jīng)相當(dāng)微弱,十分不容易采集。早先時(shí)候,考慮過(guò)將電極傳感器植入腦內(nèi),但風(fēng)險(xiǎn)太高。后來(lái)改為在頭上裝上十幾個(gè)、幾十個(gè)甚至上百個(gè)電極和導(dǎo)電膠,但這種方面初始化設(shè)置時(shí)間長(zhǎng),既麻煩也不舒服。之后頭盔式采集器出現(xiàn),但體積還是太大,隨著技術(shù)的積累發(fā)展,現(xiàn)在終于縮減至頭戴式耳機(jī)的大小,這使得意念控制應(yīng)用商業(yè)化成為可能。
目前比較LOW
雖然意念控制產(chǎn)品看起來(lái)很炫,但市面上真正商業(yè)化的鳳毛麟角,絕大部分只是展示,距離規(guī)模應(yīng)用還有著不小的距離。究其原因,主要是不方便、不實(shí)用、操控困難、功能少。
幾乎所有的意念控制產(chǎn)品,都要求使用者高度專(zhuān)注,要心無(wú)雜念地完成腦電波信號(hào)的釋放。要知道,普通人不經(jīng)過(guò)訓(xùn)練在短時(shí)間內(nèi)是很難掌握的。平日如打開(kāi)電視這樣一些簡(jiǎn)單動(dòng)作,交給手指和按鍵本是很簡(jiǎn)單的事兒,但交給意念控制時(shí),就需要花費(fèi)更大的精力,如果不熟練,還需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間練習(xí)。開(kāi)關(guān)電視至少不涉及安全問(wèn)題,但如果是意念控制汽車(chē),那問(wèn)題就大了,關(guān)注力不夠就有可能出現(xiàn)不可想象的后果。就連南開(kāi)大學(xué)腦控汽車(chē)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶頭人段峰教授也坦承,當(dāng)前如何穩(wěn)定識(shí)別人的意圖、如何實(shí)現(xiàn)自主控制、如何實(shí)現(xiàn)對(duì)人無(wú)傷害是意念控制汽車(chē)技術(shù)的三大難題。如今的意念控制產(chǎn)品就像早期的語(yǔ)音識(shí)別軟件一樣,需要用戶(hù)不斷校準(zhǔn)來(lái)增加識(shí)別能力,基于腦電波的意念控制同樣存在這個(gè)問(wèn)題,需要大量的校準(zhǔn)、試驗(yàn)才能夠達(dá)到準(zhǔn)確的使用效果。
我們知道意念控制設(shè)備必須通過(guò)用戶(hù)的腦電波來(lái)完成,需要將腦波采集設(shè)備戴到頭上。在智能家居應(yīng)用中,如果我要開(kāi)門(mén),首先要先戴上它,且不說(shuō)鄰居看你時(shí)怪異的眼神,僅僅是取出戴上它的功夫,用鑰匙可能早把門(mén)打開(kāi)了。進(jìn)到屋里,我要先去洗手間洗把臉,用意念打開(kāi)燈,這看起來(lái)不錯(cuò),但接下來(lái)你要先把設(shè)備摘下來(lái),洗完臉后,再戴上,然后再用意念關(guān)燈。原來(lái)挺簡(jiǎn)單的事,用了意念控制之后,怎么感覺(jué)更麻煩了呢?此外智能家居涉及的設(shè)備比較多,人腦信號(hào)非常微弱,按照目前的技術(shù)水平,只能完成簡(jiǎn)單的指令,依托意念去完成較復(fù)雜的任務(wù)還很難。道路還很長(zhǎng)
當(dāng)語(yǔ)音控制、手勢(shì)控制不再讓你興奮的時(shí)候,意念控制可能會(huì)讓你眼前一亮。但亮過(guò)之后,還是要看實(shí)際效果如何,從目前來(lái)看,意念控制還處于發(fā)展的初級(jí)階段,工作效率不高,使用也不太方便,面臨很多技術(shù)問(wèn)題需要解決,殺手級(jí)的應(yīng)用也還沒(méi)有出現(xiàn),仍需要較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)發(fā)展和完善。
另外,隨著技術(shù)的發(fā)展,如何有效防止通過(guò)意念控制進(jìn)行犯罪也是需要慎重考慮的。因?yàn)槲磥?lái)通過(guò)采集分析讀懂更復(fù)雜的大腦思維的趨勢(shì)是一定的,可能有一天設(shè)備比你更懂你自己。這聽(tīng)起來(lái)很妙,你只需動(dòng)動(dòng)腦,設(shè)備就會(huì)照你的想法去做,那么殘疾人甚至植物人也可以藉此技術(shù)重新獲得與世界交互的能力。
但另一方面你想過(guò)沒(méi)有,如果犯罪分子利用這項(xiàng)技術(shù)操控機(jī)器人去殺人,或者知道你想什么,那將會(huì)對(duì)社會(huì)和公民帶來(lái)極大的不安定因素。更為危險(xiǎn)的是,意念控制技術(shù)除了可以讀懂人心,反過(guò)來(lái)還能向神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)射特定腦電波信號(hào),甚至可以向人腦直接寫(xiě)入信息,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦的直接遙控。
因此意念控制似一把雙刃劍,它既能造福于民,讓生活更美好,同時(shí)也存在著破壞社會(huì)秩序、侵害公民權(quán)利的危害。但無(wú)論怎樣這都不能阻礙人們對(duì)此探索的熱情,它代表著人類(lèi)對(duì)自己大腦巨大的好奇心,今后此類(lèi)產(chǎn)品一定會(huì)層出不窮,逐漸邁向成熟。