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都世民 摘要：本文主要討論腦電波與意識(shí)有無關(guān)聯(lián),。有關(guān)腦機(jī)界面的研究,，有諸多報(bào)道,，這些報(bào)道的故事很神奇，這項(xiàng)研究中核心問題是什么,？研究方向最終要達(dá)到什么目的,？腦電信息里有沒有人的意識(shí)？人腦與電腦能不能相互連接或嫁接,？是人腦改變電腦還是電腦改變?nèi)四X,？ 關(guān)鍵詞：腦電波，AI,，腦機(jī)界面,，意識(shí) 引言 《環(huán)球科學(xué)》2019年第5期，刊登兩篇文章：“從科幻到現(xiàn)實(shí)：腦機(jī)接口的20年”,；“用意念操控機(jī)器”,。這兩篇文章用“腦機(jī)接口”這個(gè)詞，來闡述意念控制,，也就是用殘疾人腦電波控制機(jī)體的某種活動(dòng),，應(yīng)該說這種研究是有益的，是可以改變一些疾病患者的生活質(zhì)量,。 有關(guān)這方面問題,，所采用的詞匯是多種的，例如腦機(jī)界面,、意念控制,、腦機(jī)接口、意志控制,，實(shí)際上是“腦電波+電子計(jì)算機(jī)”&“腦電波+機(jī)器”來控制機(jī)器或人,。 “腦機(jī)界面”能改變“人類”定義嗎？ 2018-01-15,，騰訊科技 刊登一篇文章：“經(jīng)濟(jì)學(xué)人封面文章：腦機(jī)界面或?qū)⒏淖?/span>“人類”定義”,。英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志發(fā)表封面文章，對(duì)腦機(jī)界面的前景和挑戰(zhàn)進(jìn)行了探討,，甚至認(rèn)為這種技術(shù)可能改變“人類”的定義,。 什么是腦機(jī)界面？ 1973年,，美國加利福利亞大學(xué)洛杉磯分校雅克·比達(dá)爾（Jacques Vidal）首先發(fā)表腦機(jī)界面（Brain-computer interface）的論文,，給出了大腦與外界的直接信息通道，提出了腦機(jī)界面的信息系統(tǒng)框架,。這個(gè)系統(tǒng)他是從大腦提取腦電信號(hào),，輸入電子計(jì)算機(jī)，然后再返回大腦的過程,。 應(yīng)當(dāng)指出的是,，獲取腦電信號(hào),，有兩種方法： 一種是植入電極于大腦,，從中提取腦電信號(hào)［2］,； 另一種，不是植入電極,，是無創(chuàng)傷提取腦電信號(hào)［3］,。 埃隆·馬斯克（0Elon Musk）認(rèn)為，如果人類想要在人工智能出現(xiàn)時(shí)生存下去,，就必須要升級(jí),。企業(yè)家設(shè)想這樣一個(gè)世界：人類通過心靈感應(yīng)與他人或機(jī)器進(jìn)行溝通，或者像“超人”那樣聽到極高頻率的聲音,。 如果實(shí)現(xiàn)這些能力,，要等幾十年。在此之前,，腦機(jī)界面可以為我們打開一扇大門,，讓我們接觸到全新的應(yīng)用。試想腦機(jī)界面可以通過刺激視覺皮層幫助盲人重見光明,；可以為中風(fēng)患者建立新的神經(jīng)連接,；或者通過監(jiān)控大腦找到抑郁癥的神經(jīng)信號(hào)。通過把神經(jīng)元放電的生物電轉(zhuǎn)化成可以利用的資源,，也就是說腦機(jī)界面或許可以改變“人類”的定義,。［2］ 上述觀點(diǎn)都能實(shí)現(xiàn)嗎？筆者懷疑這種說法,，其原因如下： ·在古代,，東西方國家都不分學(xué)科。早先“意識(shí)”的研究歸屬于哲學(xué)和佛學(xué)范疇,。“意識(shí)”后來又歸屬生理學(xué),。近代又歸屬生物學(xué)、信息學(xué),、腦科學(xué)和醫(yī)學(xué),。涉及的學(xué)科愈來愈多，變成多學(xué)科問題,。如今AI技術(shù)也參與其中,，腦機(jī)界面技術(shù)設(shè)計(jì)了一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，有兩組人工電極,，一組采集腦電波信號(hào),，另一組接收刺激器的微弱電流信號(hào)，用了模擬機(jī)械手的觸摸和位置信息,，傳輸?shù)杰|體的感覺皮層,，返回大腦的后頂葉皮層,。由此看來，A.I.技術(shù)認(rèn)為腦電信號(hào)中有人的意識(shí),，這是否意味著自然科學(xué)的四大難題之一,，意識(shí)是怎么產(chǎn)生的？這個(gè)問題被A.I.技術(shù)破解了嗎,？否則怎么會(huì)稱為意念操控,？［4-7］ ·腦機(jī)界面想通過刺激視覺皮層幫助盲人重見光明，這一構(gòu)想是有問題的,，因?yàn)閷?duì)視覺感官相關(guān)研究還存在問題,，至今反饋通道不明，對(duì)眼球與視網(wǎng)膜之間的研究,，存在不同層面,，有宏觀與微觀對(duì)話，顯然是不合適的,。人眼不是相機(jī),，這之間是無線傳輸，因?yàn)楣馐请姶挪?，想用電極代替感光細(xì)胞,，是不可行的。有關(guān)問題,，詳見文獻(xiàn)［7］,。 ·關(guān)于神經(jīng)性疾病的機(jī)理，比如帕金森,、憂郁癥,、癡呆癥，知之甚少,，也缺乏治療方法,，隨著老齡化的進(jìn)程加快，這些問題要急需解決,，因?yàn)檫€有7000多種疑難病癥,，尚不知如何解決。就中風(fēng)病人而言,，有的人左腦出問題,，卻激活了右腦，已經(jīng)有了報(bào)道,，想用腦機(jī)界面來解決,，這可能嗎？但是這樣的情況還是比較罕見的。 如上所述,，腦機(jī)界面技術(shù)想改變?nèi)祟惖亩x,，有些夸大其詞。 對(duì)“腦機(jī)界面”技術(shù)的疑問與思考［9-11］ ·2012年,，一個(gè)特殊的傳感器植入到一位癱瘓女士的大腦表層,，它擁有96個(gè)電極，僅為阿司匹林藥片大小,。女士在無人幫助的情況下,，用意念控制機(jī)器人手臂,，完成了喝飲料動(dòng)作：拿起杯子,，將嘴湊到吸管邊，順利喝完它,。 ·2012年5月,，據(jù)媒體報(bào)道，臺(tái)灣一位全身癱瘓病人,，目不能轉(zhuǎn),、口不能言，在妻子的幫助下,，僅依靠眨眼示意,，竟寫就一本書。香港中文大學(xué)研發(fā)出一個(gè)“腦機(jī)界面”系統(tǒng),，能將腦電波轉(zhuǎn)換成繁體中文字,，讓全身癱瘓無法說話的病人，有機(jī)會(huì)“打開心窗”,。 ·2013年,，華盛頓大學(xué)的兩位計(jì)算機(jī)科學(xué)家坐在兩間不同的房間里，戴著通過互聯(lián)網(wǎng)連接他們的大腦的帽子,。這是無創(chuàng)非植入式電極的連接方式,。兩人要合作玩一款涉及“開火”的視頻游戲?？茖W(xué)家A有控制器,，但看不到屏幕；科學(xué)家B則坐在屏幕面前,，但沒有控制器,。每一次科學(xué)家B想要開火的時(shí)候，他就會(huì)想象這個(gè)動(dòng)作,，然后科學(xué)家B的手指會(huì)不自覺地抽動(dòng),，用武器開火。 ·2014年6月12日，一位名為胡利亞諾·平托（Juliano Pinto）的年輕小伙子站在球場上,，他是一位腰部以下癱瘓近十年的病人,，他借助一個(gè)腦機(jī)界面，通過他的大腦控制的機(jī)器人外骨骼,，他能夠?qū)⑶蛱叩綆子⒊咭酝獾牡胤健?/strong> ·2017年,，腦機(jī)界面技術(shù)先驅(qū)、杜克神經(jīng)工程中心聯(lián)席主任(Miguel Nicolelis)曾在華爾街日?qǐng)?bào)發(fā)表文章稱,，腦機(jī)界面技術(shù)會(huì)改變我們的大腦,，致使同情心、直覺,、社交等種種定義人類的東西被削弱甚至被抹除,。一旦大腦與電腦連接起來，它們可能就成了同一個(gè)可控的系統(tǒng),，那樣被連接的個(gè)人的想法就能夠被獲取,，他們的動(dòng)作也能夠被操控。［9］ ·2019年,，美國哥倫比亞大學(xué)研究人員在英國《科學(xué)報(bào)告》雜誌上發(fā)表論文說﹐他們利用語音合成技術(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法新開發(fā)出一種“聲碼器”﹐可將受試者傾聽數(shù)字時(shí)產(chǎn)生的腦電波還原為他們聽到的聲音,。測試顯示﹐約75%的情況下﹐“聲碼器”能將人腦電波還原為可被人類理解的一串?dāng)?shù)字。 上述故事,，說明腦機(jī)界面十分神奇,，研究者對(duì)這方面的問題加以想象性猜測，使它更為神奇,。腦機(jī)界面技術(shù)真的是那么神奇嗎,？它真的能改變?nèi)祟悊幔窟€是人類去改變它,？ ·百度網(wǎng)百科詞條“腦波”與“腦電波”解釋的意思有相同也有不同,，“腦波”增加了腦電波的應(yīng)用，也就是腦機(jī)界面技術(shù),，詞條的解釋內(nèi)容與諸多報(bào)道是有些不同,，也就說它不能概括所有的研究內(nèi)容。 ·人腦與機(jī)器的學(xué)習(xí)方式的差異,，使得學(xué)習(xí)能力無法直接融合,。如何讓人腦與機(jī)器在系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)在線相互學(xué)習(xí)相互適應(yīng)，達(dá)到更高級(jí)的腦機(jī)融合,？這個(gè)問題能否解決,？ ·從神經(jīng)環(huán)路到小宇宙的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樯婕案鼜V泛的神經(jīng)區(qū)域,，過程極為復(fù)雜,，目前研究相對(duì)有限。因此兩層之間的交互方式與技術(shù)相差甚遠(yuǎn)，有待諸多學(xué)科進(jìn)一步協(xié)同深入研究,。 ·人腦與機(jī)器的相容性：生物自身的排異性,，使得電子器件難以長久地保持與生物系統(tǒng)暢通連接。要達(dá)到腦機(jī)一體化的融合程度,，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)生物相容的各種電子材料與器件,，是構(gòu)建真正實(shí)用的腦機(jī)一體化混合智能系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。這方面問題能否解決,？與腦機(jī)界面技術(shù)是相關(guān)的,，不可忽視。 ·在腦神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域,，要完全弄清楚腦智能還相當(dāng)遙遠(yuǎn),；而從人工智能角度看，AI的認(rèn)知功能還遠(yuǎn)弱于人類自身,。人類智能(腦）和機(jī)器智能(人工智能)是不同智能問題,。人腦與電腦畢竟不是一回事！不能混淆這兩者的概念,。 ·腦機(jī)界面的另有解讀：有些研究人員認(rèn)為，受試者頭上帶的是個(gè)肌電采集器,，白鼠帶的是電刺激器,，通過視頻能夠看見受試者通過眨眼和皺眉兩種肌肉動(dòng)作，通過肌電變化釋放兩種電信號(hào),。大家可以看看視頻里白鼠的行動(dòng),，完全就是如同觸電一樣，一走錯(cuò),，被電擊得一抖,。這種控制根本就不是通過腦電波，更不是意念控制,。如果控制者臉上肌肉沒必要?jiǎng)樱?/span>真要是腦電波控制,，用“電波”記錄下腦電波特征就可以了， 不需要人看實(shí)驗(yàn)裝置去控制,。 ·有些腦機(jī)界面技術(shù)的做法,，與同“查字典”一樣，事先將語言,、動(dòng)作通過計(jì)算機(jī)軟硬件的結(jié)合,，形成對(duì)應(yīng)的關(guān)系，一旦遇到類似情況,，就可以通過這字典來翻譯,。例如朗讀0~9的阿拉伯?dāng)?shù)字，就可以這樣去做，常用語言也可以這么做,。如果文字是新創(chuàng)造,，就很難再去查字典，也就是說腦機(jī)界面技術(shù)就行不通了,。 ·文［4］中給出的意念驅(qū)動(dòng)的框架圖,，有兩條虛線，這是問題的關(guān)鍵,，信息的采集到底采集了什么信息,？文中所言的海量信息，是低級(jí)神經(jīng)信息還是高級(jí)神經(jīng)信息,？該怎樣去區(qū)分,？電腦產(chǎn)生的刺激信號(hào)，對(duì)腦區(qū)的感覺皮層產(chǎn)生了什么影響,？對(duì)整個(gè)小宇宙又產(chǎn)生什么影響,？這電腦與人腦怎么融合？與人的意念到底產(chǎn)生了什么樣的關(guān)聯(lián),？人工研制的”空間濾波器”,、”信息處理器”、”無線電接收器”之類的設(shè)備,，都是電子技術(shù),，他們與生物電之間產(chǎn)生了什么影響？該如何解釋,？生物學(xué)家認(rèn)為,，人體的視覺感官反饋通道不明，那么搞計(jì)算機(jī)的專家,，他又怎么能夠認(rèn)為反饋通道已經(jīng)明確了,？令人不解! 總之，腦機(jī)界面技術(shù)的研究,，認(rèn)為是意念控制,，理由不充分，多學(xué)科沒有解決的問題,，搞計(jì)算機(jī)的專家卻認(rèn)為解決了,，這很難使人相信。這里面有一個(gè)很重要的問題,，這就是宏觀與微觀之間的關(guān)系,，到底解決了沒有？筆者認(rèn)為這個(gè)問題沒有解決,。［13］ 參考文獻(xiàn) ［1］楊心舟,，“從科幻到現(xiàn)實(shí)：腦機(jī)接口的20年”,，《環(huán)球科學(xué)》，2019年第5期,。 ［2］“經(jīng)濟(jì)學(xué)人封面文章：腦機(jī)界面或?qū)⒏淖?/span>“人類”定義”,。來源：騰訊科技 ，2018-01-15,。 http://www./xfdz/article_2018011579589.html,。 ［3］腦波（醫(yī)學(xué)名稱）本詞條由“科普中國”科學(xué)百科詞條與應(yīng)用工作項(xiàng)目 審核 。 ［4］理查德·安德森,，“用意念操控機(jī)器”,，《環(huán)球科學(xué)》，2019年第5期,，P22,。 ［5］意識(shí)研究的歷史回顧，來源：科學(xué)網(wǎng),，2018-6-23,，本文來自都世民科學(xué)網(wǎng)博客。 ［6］意識(shí)研究簡史,，整理 廖紅艷,，《環(huán)球科學(xué)》，2018年第1期p.32-33 ［7］李喜先主編,，自然科學(xué)四大基本問題的交叉與統(tǒng)一,，21世紀(jì)100個(gè)交叉科學(xué)難題，科學(xué)出版社,。 ［8］都世民，“多學(xué)科論眼”,，中國知網(wǎng)CNKI大誠編客網(wǎng)頁,，2019-03-08，http://z.bianke.cnki.net/collection/2035310,。 http://www./articles/AbSrabAnd5P0QDaf.html ［10］“腦機(jī)界面”系統(tǒng)能用意念“寫”字（新知）,，來源: 人民網(wǎng),，2012-05-17 05:24:00 ［11］美國研究人員將腦信號(hào)直接轉(zhuǎn)化為語言，來源﹕新華網(wǎng),，2019-02-01 09:24 ［12］腦機(jī)界面的發(fā)展之路：用意念控制機(jī)械臂不是夢,，來源: 互聯(lián)網(wǎng)，2014-12-09 ［13］童勤業(yè),，張宏,，丁炯,，“理論神經(jīng)信息學(xué)初探”［M］，浙江大學(xué)出版社,，2018年2月,。 |
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