人與人溝通方式的革命

肖優(yōu)明

攻克尖端展宏圖

4月18-19日，全球最大社交媒體美國(guó)臉書公司（Facebook）在加利福尼亞州圣何塞舉行2017年F8開發(fā)者大會(huì)。與會(huì)者達(dá)2600多人，可分享的資訊包括Messenger聊天機(jī)器人、臉書360和動(dòng)動(dòng)大頭貼等共12項(xiàng)產(chǎn)品與服務(wù)。其中Messenger聊天機(jī)器人會(huì)在辨識(shí)客戶需求后直接與之互動(dòng)，提供的訊息不但包括天氣和交通狀況等自動(dòng)訂閱內(nèi)容，而且還有客制化的資訊，如收據(jù)、送貨通知以及即時(shí)自動(dòng)回復(fù)功能等。Messenger的傳送和接收應(yīng)用程序界面不再限用文字訊息，圖片以及召喚行動(dòng)的互動(dòng)泡泡未來也可借由傳送、接收API使用。

在大會(huì)上，臉書創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官馬克·扎克伯格公布了公司未來十年的發(fā)展愿景，致力于創(chuàng)建集交流、虛擬現(xiàn)實(shí)和購(gòu)物于一身的全球性系統(tǒng)，向用戶提供最新的人工智能和最完美的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件產(chǎn)品，

2016年4 月，臉書組建了神秘的“Building 8”研發(fā)團(tuán)隊(duì)，不惜重金尋找開發(fā)“新型非侵入性神經(jīng)成像技術(shù)”并創(chuàng)造“逼真和身臨其境的觸覺體驗(yàn)”的工程師。神經(jīng)影像學(xué)是一個(gè)先進(jìn)的科學(xué)領(lǐng)域，使用各種技術(shù)來掃描和理解人類大腦中發(fā)生的事情。研發(fā)團(tuán)隊(duì)的60多名科學(xué)家和工程師大多來自摩托羅拉、特斯拉、蘋果和亞馬遜等知名公司，算得上是科技界的“全明星”。在“Building 8”，每個(gè)技術(shù)項(xiàng)目都有一位享有盛名的科學(xué)家擔(dān)任領(lǐng)隊(duì)。掌管“Building 8”的負(fù)責(zé)人雷吉娜·杜甘此前曾在谷歌負(fù)責(zé)類似部門，并曾擔(dān)任美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）局長(zhǎng)。Building 8的設(shè)置模仿20世紀(jì)50年代成立的DARPA，它的研究成果包括互聯(lián)網(wǎng)和小型化的GPS接收機(jī)。

在年度F8開發(fā)者大會(huì)上發(fā)表的演講中，雷吉娜披露了腦電波“讀心術(shù)”和觸摸式“交談”通信計(jì)劃，包括“意念打字”和“皮膚聽聲”兩個(gè)尖端項(xiàng)目。Building 8不是想做什么都行的隨機(jī)創(chuàng)意工廠，也不會(huì)進(jìn)行隨機(jī)的技術(shù)演示，而是要把它變成實(shí)際產(chǎn)品，并且發(fā)揮作用。Building 8如果能成功地推出一流的硬件產(chǎn)品，將有助于臉書的業(yè)務(wù)多元化，擺脫對(duì)廣告收入的依賴。

“倘若不使用聲音和雙手，人類如何進(jìn)行交互？解決方案就是依靠腦電波交流，Building 8進(jìn)行的就是人與人之間溝通方式革命的實(shí)驗(yàn)。專家們正在努力創(chuàng)造大腦和計(jì)算機(jī)的接口，這對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)項(xiàng)目非常關(guān)鍵，因?yàn)檩斎雴栴}已經(jīng)成為巨大的挑戰(zhàn)?！蹦槙紫夹g(shù)官邁克·斯科洛普夫指出，“大腦與計(jì)算機(jī)交互技術(shù)有著難以估量的應(yīng)用潛力，雖然可能涉及隱私問題，但是我對(duì)它們的前景感到非常樂觀。”

“意念打字”真神奇

“意念打字”指在大腦的語言中樞直接“閱讀”思維，并將之轉(zhuǎn)化成文字信息?？茖W(xué)家將其稱為“腦機(jī)語音文本界面”，在用戶無需講話或手動(dòng)輸入的情況下，把大腦中的想法直接展示在計(jì)算機(jī)屏幕中。最終腦機(jī)界面可以讓人們用意識(shí)，而不是通過屏幕或控制器來控制增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。這種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)版的“大腦鼠標(biāo)”（可以讓你點(diǎn)擊二進(jìn)制的“是”或“不是”）很可能會(huì)產(chǎn)生顛覆性的影響，實(shí)現(xiàn)直接的“大腦—文本”輸入。雖然可能有很長(zhǎng)的路要走，但這樣的產(chǎn)品將代表信息處理技術(shù)的一個(gè)重大飛躍，并會(huì)讓臉書這個(gè)世界上最大的社交網(wǎng)絡(luò)走在技術(shù)和科學(xué)交匯點(diǎn)的最前沿。

6個(gè)月前，“Building 8”已經(jīng)開始啟動(dòng)這個(gè)項(xiàng)目。研發(fā)團(tuán)隊(duì)與哈佛大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、加州大學(xué)舊金山分校、加州大學(xué)伯克利分校、約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院、約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室和圣路易斯華盛頓醫(yī)學(xué)院等17家大學(xué)簽署合作協(xié)議?，F(xiàn)在很多專門從事認(rèn)知語言、大腦圖像系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)語音解碼、光學(xué)神經(jīng)成像系統(tǒng)和神經(jīng)假肢的科學(xué)家、工程師和系統(tǒng)集成開發(fā)師都參與“Building 8”，一起構(gòu)建先進(jìn)的光學(xué)神經(jīng)成像系統(tǒng)。

我們的大腦每秒鐘可處理1TP（1024GB）的資料量，相當(dāng)于4部高清電影的流量，但問題在于人腦的運(yùn)算速度和人類的溝通效率之間存在很大的差異。當(dāng)我們用說話這種最常用的溝通方式表達(dá)信息時(shí)，就相當(dāng)于使用20世紀(jì)80年代的調(diào)制解調(diào)器傳輸信號(hào)播放電影一樣慢?！癇uilding 8”正在開發(fā)無需通過外科手術(shù)植入電極的系統(tǒng)，借助“非侵入式傳感器”實(shí)現(xiàn)用人腦控制電腦打字，研制出能夠大批量制造的可佩戴的科技產(chǎn)品。

“Building 8”計(jì)劃在未來兩年內(nèi)研發(fā)出一種“無聲語音”軟件，能夠解碼一個(gè)人想說的單詞并以每分鐘100個(gè)單詞的速度即時(shí)傳輸至電腦。速度比目前在智能手機(jī)的觸屏上敲出這些單詞的速度快4倍。這項(xiàng)科技不是隨機(jī)解碼人腦的思維，人們可以自行選擇想要分享的想法來進(jìn)行解碼?？茖W(xué)家希望這些系統(tǒng)能夠把設(shè)備與經(jīng)過改進(jìn)的軟件結(jié)合起來，解碼腦波并將之“翻譯”成指令，讓人造器官活動(dòng)或者讓“植物人”具有溝通能力。

迄今為止，所進(jìn)行的試驗(yàn)通常需要一些沉重的設(shè)備以及進(jìn)行外科手術(shù)來在患者的大腦中植入電極或者芯片。目前市場(chǎng)上已經(jīng)有外部的大腦控制技術(shù)，但相較而言太簡(jiǎn)單了，要達(dá)到這樣的結(jié)果需要在人腦中植入芯片?，F(xiàn)如今的腦電圖可以控制大腦中的電脈沖，但只能用于非?；A(chǔ)的輸出，比如在電腦屏幕上上下移動(dòng)一個(gè)點(diǎn)。

2月份公布的一份臨床報(bào)告表明，加州斯坦福大學(xué)的一些研究人員就使用了這種方法。三名脊髓受傷或患肌萎縮側(cè)索硬化癥的癱瘓人士通過虛擬鍵盤敲出單詞，植入他們大腦的電極記錄其運(yùn)動(dòng)皮層發(fā)出的信號(hào)，并通過纜線傳輸至一臺(tái)電腦上。其中一名參與者成功地每分鐘“寫出”大約8個(gè)單詞?？死锵＜{·謝諾伊教授是這項(xiàng)研究的發(fā)起人之一，他預(yù)測(cè)從現(xiàn)在開始的5～10年內(nèi)，能夠在患者體內(nèi)植入可以全天候使用、無需醫(yī)療輔助的無線系統(tǒng)。

在初始階段，“意念打字”項(xiàng)目需要新科技來探測(cè)腦電波。用新的“非侵入式傳感器”代替侵入性手術(shù)，確保以更快的速度檢測(cè)大腦的活動(dòng)，每秒鐘的測(cè)試達(dá)到成百上千次，精確到毫米而且沒有信號(hào)失真。但是臉書目前還沒有這樣的技術(shù)，需要構(gòu)建另一項(xiàng)新的傳感器技術(shù)。約翰霍普金斯大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)教授馬克·切維萊特是該項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人之一，他解釋道：“我們的工作重點(diǎn)是利用光去檢測(cè)從大腦皮層發(fā)出的神經(jīng)信號(hào)，其技術(shù)原理與目前的功能性近紅外光譜儀檢測(cè)大腦活動(dòng)相似。在語言解碼上，植入式設(shè)備目前也只有約40%至50%的準(zhǔn)確度?！?/p>

“皮膚聽聲”多奧妙

雷吉娜提到的另一個(gè)項(xiàng)目是發(fā)展基于觸摸的通信能力，通過皮膚獲取語言信息，與人交流。Building 8正在建立相關(guān)硬件和軟件的原型，讓人類的皮膚模仿耳朵中的耳蝸，將聲音轉(zhuǎn)換為特定的頻率，發(fā)送到大腦并解碼。這項(xiàng)技術(shù)可以讓聾啞人不用耳朵就能基本聽到所有的聲音。這一系統(tǒng)類似于布萊葉盲文點(diǎn)讀法，即目前被盲人和視障人士廣泛學(xué)習(xí)使用的六點(diǎn)盲文，用在皮膚上的壓力點(diǎn)傳遞信息?？茖W(xué)家表示，這種將語言傳遞到皮膚上的方法可以讓人們區(qū)分大約100個(gè)單詞。另外，他們還在研究通過壓力和溫度等非語言信號(hào)來傳遞語言信息，最終實(shí)現(xiàn)不用拿出手機(jī)就能接收到信息。

在年度F8開發(fā)者大會(huì)上，雷吉娜播放的視頻顯示，一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)通過使用調(diào)諧到16個(gè)頻段的執(zhí)行器系統(tǒng)，展示了通過皮膚進(jìn)行的聽覺實(shí)驗(yàn)。工程師弗朗西斯的胳膊上佩戴著電子設(shè)備，另一名工程師弗雷迪使用計(jì)算機(jī)程序把壓力信號(hào)傳送至前者的手臂，下達(dá)了“拿起一個(gè)黑色錐子”的指令。弗朗西斯通過這款可穿戴設(shè)備，成功地接收到振動(dòng)并完成了這一動(dòng)作。

雷吉娜強(qiáng)調(diào)道，“這項(xiàng)技術(shù)的目的是打破語言障礙，幫助那些既不能閱讀也不能寫字的人更好地交流。屆時(shí)，人們不用說話和寫字就能通過類似可穿戴設(shè)備這樣的工具直接交流了?！?/p>

在另一個(gè)視頻中，實(shí)驗(yàn)人員選擇特定信號(hào)“白色”，發(fā)送給植入了皮膚傳感器的志愿者。對(duì)方馬上就“聽到”了，正確地選出白色。信息復(fù)雜度一點(diǎn)點(diǎn)遞增，最后到“丟”“白色”“球”三個(gè)信號(hào)混雜在一起，同樣也被志愿者準(zhǔn)確地理解了。

對(duì)聽力有障礙的人來說，這真是天大的“福音”。不用戴助聽器，不用植入又難看又麻煩的人工耳蝸，直接把人全身上下都覆蓋著的皮膚當(dāng)成傳感器，通過特殊的硬件和軟件將聲音轉(zhuǎn)化為信號(hào)傳輸給大腦，從而恢復(fù)聽覺，真的讓人難以置信。

“如果把這些東西湊在一起，那么在不遠(yuǎn)的將來，當(dāng)我用中文思考時(shí)，你或許就可以立刻用西班牙語感受到?！崩准仍谘葜v中稱，“世界各地有7.8億無法閱讀或書寫但卻能夠思考和感受的人，這將為他們賦予巨大的能量?！?/p>

編輯：成韻 chengyunpipi@126.com