颠覆人机交互，脑机接口即将成为现实

你还没有为新技术做好准备，它开始走出实验室并拥抱你，就像脑机接口一样。

近日，一场脑机接口技术大赛在2018世界机器人大会落下帷幕。同时，在中国电子学会日前公布的“新一代人工智能领域最具成长性十大技术展望（2018-2019)”）中，智能脑机交互赫然入榜。 .

随着科技潮流的向前推进，脑机接口技术似乎要问世了。问题是，什么时候会出现在你我身上？

用思想控制机器

脑机接口，通常称为 BCI。它是指通过在人脑神经与外部设备之间建立一条具有高度生物相容性的直接连接通路，实现神经系统与外部设备之间信息交互和功能整合的技术。用思想实现对机器的控制。意味着人机交互的主要方式，除了近年来兴起的人工输入和人工智能语音交互外，还可以通过大脑直接向机器发送指令。

“之前的人机交互需要外围肌肉组织参与，比如键盘打字需要手指，语音交互需要嘴巴肌肉，而脑机接口技术不依赖肌肉组织，它依赖于直接提取脑神经信号来控制外部设备。”清华大学医学院生物医学工程系教授高晓荣在接受科技日报记者采访时表示。

高晓荣介绍，目前的脑机接口技术可以分为两类，一类是侵入性的，比如在大脑中植入芯片，另一类是非侵入性的，比如戴头盔或者可以收集脑电波的帽子。

“2018世界机器人大赛-BCI脑控”大赛采用的脑机接口技术是非侵入性的。玩家使用的装备被称为“脑帽”。这顶帽子有一个网状结构，上面覆盖着收集脑电波信号的传感器设备。比赛前，选手们会戴上脑电图帽。为了保证脑电帽能够更好地采集脑电波信号，工作人员会手持一个类似注射器的装置，将导电胶一一注入脑电电极。

本次比赛不是关于脑机接口技术本身，而是选手们使用脑机接口技术的技能。也就是说，玩家使用相同的脑机接口设备，他们的表现取决于用大脑来控制脑机接口设备。它测试大脑不同区域操作脑机接口设备的能力。

打字，大脑比手快

脑机接口技术正在全球范围内受到关注它允许大脑和机器之间的初始交互。

如“2018世界机器人大赛-BCI脑控”比赛的顶叶脑机比赛，测试参赛者的大脑活动在电脑上输出目标字符的能力。

比赛过程中，电脑屏幕上会排列出不同的角色，参赛者需要专注于自己想要选择的目标角色。对目标人物的注意会表现为大脑活动，脑机接口设备会捕捉脑电波信号，最后在电脑屏幕的任务框中输出目标人物。

“它比较了哪个选手的注意力越集中，选手的脑电波信号就越强。 “高晓荣也是本次比赛的主裁判，他告诉记者，顶叶脑机比赛最好的选手可以在0.4秒内输出一个字符，比很多人用手打字还要快。

除了打字，脑机接口技术其实可以用大脑控制机器，让它动起来。

法国科学院院士、法国国家科学院和日本工业技术研究所机器人联合实验室主任Abdul-Rahman Cheddar介绍，通过训练大脑神经的反馈，完成移动鼠标等任务在脑机接口设备的帮助下，可以实现向左或向右。大脑想象鼠标向左或向右移动。脑机接口设备捕捉到大脑信号后，机器会根据指令产生反馈。

由阿卜杜勒·拉赫曼介绍，经过数月的训练，体验者可以流畅地控制机械臂用意念送饮料。 “在训练过程中，大脑会产生一些特定的信号模式，机器人会理解这个信号。”Abdul-Rahman 说。

“脑机接口技术现在正处于从实验室演示到实际应用的过渡阶段。”高晓荣举例说，现在可以用脑机接口技术来开车，但速度较慢.

10到20年可能普及

未来，脑机接口技术的应用场景将非常广泛。

高晓荣介绍，第一类是教育，比如培养学生的专注力。第二类是医疗领域，比如帮助ALS患者或残疾人改善健康。方便地控制智能设备。第三类是提高正常人的能力，比如控制电脑或者用意念开车。

但目前，脑机接口技术仍面临诸多挑战发展瓶颈。

首先，脑机接口设备的使用不是很方便。例如，在“2018世界机器人大赛——BCI脑控班”活动中，观众想要体验脑机接口技术。您需要先洗头，戴上脑电帽，然后让工作人员在脑电电极与头皮的接触部分注入导电胶。导电胶干透后，需要重新注入。整个过程比较复杂。

然后使用脑机接口设备的过程也是非常耗费脑力的。一位参加本次脑控比赛的选手告诉记者，由于比赛过程中环境嘈杂，选手们需要非常专注，这样脑电波信号才能被脑机处理。接口设备检测到它，所以大脑会在一段时间后感到疲倦。

Abdul-Rahman 认为脑机接口技术几时可以实现，我们不应该停留在使用脑机接口技术来传递低级指令，而是需要使用脑机接口技术来猜测和预测人类的意图，让机器人完成任务顺利和有计划地进行。这非常依赖于脑科学的进步。

“目前进展缓慢，我们还需要在脑信号检测方面取得突破。 ”阿卜杜勒-拉赫曼说。

高晓荣告诉记者，脑机接口技术和芯片领域一样，也有“摩尔定律”，即其主要技术性能每3年翻一番。十几年前，脑机的使用-计算机接口设备每分钟只能输出20位，而本次比赛中表现最好的设备每分钟可以输出700位左右。

几年前，人工智能语音接口还是个新鲜事物脑机接口技术几时可以实现，用语音来控制智能手机、电脑、音箱等设备已经很普遍了。脑机接口技术什么时候才能普及像以前一样生活吗？

高晓荣的答案是，大概10到20年。