取代触控屏?一群科学家正在研究“大脑直通车机”的新方案

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  • 发表于: 2016/07/13 14:20:06 来源:cnBeta中文网

下一个人机界面会是什么?谁将取代键盘和触控屏?有专家提出:利用技术支持大脑与计算机之间的直接联系。

电脑键盘对于正在使用它的人来说并不显眼。一旦你习惯使用它了,你通常都不会将注意力放在你所按的按键或者那些按键所产生的咔嗒声上。相反,你是沉浸于电脑屏幕上出现的东西。

从这方面来看,技术一直以来都是扮演中介者的角色,通过它,人类能够与他们的环境产生关联。一千年来,机器变得能够处理越来越复杂的体力劳动,但人类仍要承担大部分的信息处理工作。在上一世纪,这一点发生了巨大的变化。

由于计算机能够处理诸如密码破译、复杂运算的任务,该平衡发生了变化。机器需要更加复杂界面帮助人机沟通。界面的出现便利了人机互动,但也产生了新的制约。

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信息处理问题

“这催生了信息处理问题。”美国国家自适应神经技术中心副主任格文·沙尔克(Gerwin Schalk)表示,“忽然之间,在我们与环境的交互中,并不只有人和某种工具了,当中还有计算机。”计算机在帮助人们处理复杂事物的同时,作为中介,其本身也越发复杂,这就制约人们处理信息的即时速度。

另一方面,计算机和人脑处理信息的能力是不可估量的,但最为中介的外部技术传输系统却非常慢,“任何形式的人类交流速度都不超过每秒钟50拍——不管是口头交流还是敲字交流。那基本上就是人类给外部技术设备传输信息的最快速度,每秒50拍可以说远远不够。”

微妙的通讯形式

随着机器变得越来越先进,这种速度差距会变得愈发明显。数位机器人专家称,要是没能改进现有的界面,那么人类最终将无法在机器学习、人工智能等领域取得进展。“随着语音识别、自然语言处理、脸部识别等技术变得越来越出色,我们与机器的通讯应当能够超越屏幕,包含部分我们用来与其他人互动的较为微妙的通讯形式。”

杜克大学机器人实验室主任米西·卡明斯(Missy Cummings)举例“跟其他人一块时,我们会利用我们的周边视觉来观察他们的细微动作,从而推断出他们的行动,而机器人则不能像人类那样流畅行动。因此,我们必须要知道该如何理解更加细微的交互,比如通过结合利用光和声。除此之外,在单纯的语音交流之外,语境对信息的传递帮助也很大。显然,现有的语音系统还不能满足这样的需求。

目前,已经有公司在大力改进基于语音的界面,像Siri这样的数字助手和像亚马逊Echo这样的智能设备将会在人们的日常生活中扮演越来越重要的角色。

增强现实和虚拟现实

在人机交互形式中,触控屏在某种程度上已经获得了改进。不过,到目前为止,其它的界面——语音控制、手写数字转换器、运动控制等等——都还没真正实现腾飞。

很多技术专家认为,增强现实和虚拟现实的兴起将会产生下一个重要的界面。但有数位工程师和学者指出,这样的跃进将有更多技术难题需要攻克。

确实,时下最先进的混合现实平台在实时绘制现实世界上不够精确。这类系统可以将网页或者其它的虚拟元素投射到你所在房间的墙壁上,但它们还未能够彻底改变人机交互的方式。有专家认为增强现实的目标“将能够追踪较小的物体,扩增现实世界中较小的东西。例如,在机场查看航班信息,会意味着利用混合现实来在你眼前查阅信息,而不是通过智能手机查找相关信息,也不是在机场中寻找实体的展示板。”

这样幻想的未来场景需要多相关技术的支持,例如视觉追踪技术,人们通过空中做出缩放或者拖动旋转手势,系统准确追踪手指动作,完成相应指令。

因此,新的人机交互形式依赖多种技术的共同协作。

人机直接通讯

再将对技术的遐想置于更宏观的层面,我们会发现“计算机的问题在于,它仍然是人类与任务之间中介者。”

有专家幻想,是否可以我将计算机剔除在外?

位于纽约奥尔巴尼的实验室,科学家们正致力于开发界面来支持大脑与计算机之间的直接通讯。他们的主要挑战之一是,开发更好的方式来实时估量大脑在做什么,以理解这背后的含义。实验已经证明,从大脑活动推知意义,理论上是可能的,这一想法对于人机交互的未来有着令人惊讶的意义。

简单来说,就是“通过某种方式与计算机直接交互,绕过人类感知运动系统带来的种种限制,让人的所有感觉、观念和欲望能够被技术直接访问。”这样就能完全消除通讯瓶颈,在技术和大脑之间打造一种共生关系。

我们有理由相信这终有一天有可能会实现。实验室专家沙尔克说道“我们已经能够将大脑信息转化成完整的句子。通过观察大脑信号,我们可以分辨你是在说某个词,还是在想象说某个词。”

但这样革命性的人机通讯方式依然离我们很远。在其他人看来沙克尔及其同事的实验“充其量只是概念验证”,而且在实际操作中,这一技术成功率并不高。

但如果,想一想就能让计算机执行指令。人们通过意愿就能控制机器。这样的画面似乎只在科幻作品中出现。一旦这样的技术成熟,“它会远远超越人类迄今为止借助技术对社会所做的事情。不仅仅社会将会改变,生为人类的意义也将会改变”。

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