神经计算机控制：会思维的计算

　　虽然人类的大脑在电视节目《危险边缘》中输给了IBM的沃森电脑，但人脑仍旧是地球上最强大、最灵活、最复杂的信息处理器。不过人的大脑必需通过我们容易出错的肢体去和电脑交互。我们常常会点错图标、敲错键盘、瞬间发呆，或者更糟糕，一下午的努力会因为一个误操作而全部白费。

　　这就为什么众多的科学家和未来学家长期梦想着如何让纯思维与电脑互动，利用人的大脑直接输入、编辑和操控概念。

　　就像是直接摘自科幻小说的场景一样，利用人脑作为电脑接口可以说是我们的这两篇文章所介绍的十大突破性技术中最神秘也最具疑问的想法。但是，回报也将会是巨大的。这种能力会把我们从计算链条中最低效的部分，也就是接口部分解放出来。

　　“这听起来确实很疯狂，”英特尔实验室的研究员Dean Pomerleau说，“想象一下，只要你戴上一顶可以扫描你的大脑的帽子，坐在电脑前就可以查看日程安排，回复邮件，在大型电子表格上工作，而所有这一切都不用在敲击键盘或者移动鼠标即可完成。”

▲

　　其实，加州大学从上世纪70年代就开始了此项研究，全世界已有众多研究人员都在实验脑机接口(BCI)，刚开始利用动物，后来开始利用人脑。在这些努力中，有很多都是通过将电极植入人脑来进行的。但是这种方法存在一个问题，那就是围绕着植入切口，疤痕组织会出现扩张，从而干扰脑电波信号。还有一些实验项目是把电极附着在头皮上，但是头骨也会阻碍或者扭曲大脑发出的信号。

　　尽管存在各种局限性，但科学家们仍在继续推动BCI研究向前发展。举例说，Pomerleau目前就在与匹兹堡大学和卡内基梅隆大学的研究人员合作，开展了一项叫做NeuroSys的项目。

　　这个小组的研究人员使用一台机能性磁共振成像(fMRI)仪器，通过观察人脑的活动，力图把思维转变成计算行为。思维会告诉主体一些特殊的词汇，例如“搜索”或“狗”，然后该仪器就会创建一幅脑神经的活动图像，点亮大脑中产生这一思维的特殊区域。

　　在与很多测试对象(目前仅限于说英语的测试对象)进行试验之后，NeuroSys的研究人员已经从名词开始逐步向动词扩展，正在积累大脑的扫描图像，指出各种图像间的相似之处，最终找出清晰的图像。所有获得的数据都已输入一个计算机程序，该程序可将神经活动图像翻译成词汇。

　　这个程序目前已累积了1000个词汇，已能够根据试验对象的大脑图像分析出简单句子来。当然，这个项目还需要处理语言中令人沮丧的细微差别和模棱两可，不过它的成功还是令人惊讶的。到目前为止，该程序在预测测试对象的思维时准确度达到了90%。

　　问题在于，极少会有哪个电脑用户有这种需求，或者有这样的财力，会坐在价值200万美元的大脑扫描器前面给老板写新的市场营销备忘录的。“感知技术需要一次重大飞跃，过了飞跃点一切就都好办了，”Pomerleau说。

　　这样的飞跃可能即将到来。小型脑电图仪(EEG)感应器如今可以放在耳机或者帽子里，跟踪和解释大脑的活动，或许可以很好地替代大型fMRI仪器的作用。

　　此类仪器目前主要用于医学研究，但也可以做成任何东西，例如“神经营销”助理(无线耳机可以记录测试对象对于营销活动和品牌的反应)，或者一个动作玩具，你可以让自己假扮成绝地武士，用意念的力量来控制一个球悬浮起来。最近，有一组德国工程师已经在制作一辆可以用意念来控制其行驶的特殊改装车。

　　奥地利的一家公司G.tec在今年初的CeBit展会上展示了他们的Intendix系统。这套电脑接口系统采用了一个带有很多电极的EEG头盔，然后再一台Windows PC上安装配套的软件。这个接口看起来很像典型的全尺寸键盘，还有一些额外的表征事物的符号，例如打印和发送邮件等。在经过培训后，你需要做的就是注视着Intendix屏幕，脑子里想着你要拼写的邮件中的字母、数字或者符号就OK啦。

　　就目前而言，这套系统每分钟大约可识别出5个字符——这当然不是正常的打字速度，但毕竟是个不错的起步。由于这套系统标价12000美元，因此人脑驱动的计算多半首先还只能用于那些自主肌肉控制受限的病人，或者有“闭锁综合征”的患者，例如肌肉萎缩患者(卢格瘫痪症)。

　　神经接口会给这些病患们打开一个新的世界，最终也会给我们健康人带来新的体验。但是这种技术在足够成熟，足够便宜，在复杂的脑机接口成为主流之前，可能还需要数十年时间。

▲

　　“这种技术的回报肯定是巨大的，”IBM物理科学部门主任Supratik Guha称。“但是为了让这类接口能够正常工作，还需要做大量的工作。”