脑机接口离我们有多近
2017-07-31杨晓哲
杨晓哲
在科幻片里,常常出现记忆转存、意念控物等不可思议的场景。而未来,脑机接口则可以实现科幻片里所描述的情景,脑机接口是英文Brain-Computer Interface(BCI)的简称。脑机接口是在人或动物的大脑与外部设备间建立的直接连接通路。
NeuroSky检测并帮助学习者提升注意力
NeuroSky公司是当下开展脑机接口消费者级别产品的公司之一。其生产的脑机接口产品属于非嵌入式,不需要使用者涂胶或将电极侵入脑内,而是通过连接前额与耳垂来检测大脑整体电波情况。NeuroSky的脑电波设备轻便、便宜,可以较为准确地探测到大脑波形的频率,特别是前额叶的高低频波。通过算法转化可以将其波形变成两个意义理解的数值,分别是注意值和冥想值。
当使用者注意力集中的时候,或是集中注意力思考某件事情的时候,脑电波设备检测到的注意数值就会变高。当使用者放松的时候,其冥想值就会升高;而当使用者紧张的时候,其冥想值就会变低。
教育联想
虽然我们对大脑还有很多的不了解与困惑,但是通过脑电波设备开始了解到自己大脑里的电波情况,这是一种奇怪而又真实的体验反馈。这给学习者提供了这样一种机会,可以看到自己的注意力是否集中,并努力让自己的注意力保持更长的时间。以往的研究表明,当人保持更久的高度注意力集中的状态时,就容易出现心流的体验,这种体验能够提升人们的创造力并让人心生怡悦。
当然,这也提供了一种教师关注每一位学习者个体差异的途径。有些学生是文字阅读型,可以长时间保持高度注意力集中阅读文字。而有些学生则是动手实践型,可以在设计产品的过程中保持高度注意力。过去我们只能主观地判断,而现在我们多了一种客观的辅助判断的方式。这不是说教师可以客观地给学生贴上不同学习类型的标签,而是教师可以根据这些数据组织更多的教学活动,让不同学习类型的学生相互交流、彼此借鉴、取长补短,又充分地运用自身的特质优势。
Neuralink创建高宽带脑机接口
Neuralink刚刚成立不久,其背后的开创者是被誉为现实世界钢铁侠的马斯克。要知道马斯克已经成功地创立并運营着电动车领跑者特斯拉、私人航天公司SpaceX、太阳能公司等。这位不可思议的开拓者正在“脑机接口”领域继续创新。Neuralink的目标是在人脑中植入细小的电极,希望有朝一日能用它来上传、下载人的思想。
如果Neuralink成功实现目标,实际上就改变了现有的脑机接口模型。脑机接口基本的实现步骤可以分为采集信号、信息解码处理、再编码、反馈四步。而Neuralink则是直接植入大脑电极,高速刺激改写脑电波信号。
教育联想
当所有人都在用现有的已经有些不可思议的脑机接口模型开拓全新领域的时候,马斯克依旧以犀利的洞察力和跨学科的视角观察到另外一种认知模式。马斯克总是选择那些一开始少有人走的路、那些需要大量跨学科才能够解决的问题。或许这正是循序“第一性原理”的马斯克的固执与远见。当大多数人通过脑机接口可视化脑电波并努力了解大脑自身的时候,马斯克已然在直接重塑大脑的路上。很多教师常常给学生某个领域中某个问题的固定答案或稳定的思维模式,却很少鼓励那些跨学科而又能够真正解决问题的新思维模型。而在不远的人工智能时代,即便在最前沿的领域也需要这种颠覆式的创新精神。