埃隆·馬斯克的Neuralink 公布「腦后插管」技術還不到半個月，Facebook 也迅速透露了他們在腦機接口（BCI）項目上的新進展。不同的是，Facebook 最終想實現的是一種無需在人腦中植入電極的非侵入式BCI 解決方案。
當地時間7 月30 日，Facebook 和受其資助的加州大學舊金山分校（UCSF）發(fā)布共同研究成果：他們已構建出了一個BCI 系統，能夠實時解碼志愿者在進行對話時的大腦活動，并將信號轉化為屏幕上的文字。相關論文發(fā)表在最新一期的《自然》子刊Nature Communications 上。
UCSF 論文| Nature Communications 官網截圖
雖然距離「動動腦子就能打出字來」的科幻場景還很遠，但這個全球首款實時解碼大腦信號的問答語音項目，正讓Facebook 兩年前在F8 大會上公布的BCI 計劃逐步成為現實。
為病患設計
在今年4 月之前，為喪失說話能力的病患設計的基于植入物的通信系統，每分鐘只能生成8 個單詞。致力于讓這部分患者獲得自然交流能力的UCSF，4 月發(fā)布研究稱使用深度學習直接從人腦信號里「提取」語音，每分鐘單詞數提升至150 個，接近正常人交流水平。而現在他們所做的，就是基于此前研究進一步提高語音識別的精度。
UCSF 首先要求三名病患聽一組問題集，要求他們將聽到的內容大聲說出來。與此同時，研究人員利用病患腦部的植入式電極記錄他們大腦活動，并收集這些數據以訓練機器學習算法。接著，病患再次被提問，這時，算法開始解碼人腦信號，最后輸出參與者想說的內容。
系統測試流程| UCSF
而猜測人們想要說什么的語音解碼器（speech decoders）卻很容易被讀音相近的單詞干擾，比如「synthesizer」（合成器）、「fertilizer」（肥料）。為了提高解碼的準確性，研究人員為新系統添加了「語境」。比如，給以上兩個單詞搭配一個特定的問題「你在田野里撒了什么？」有了上下文，新系統解碼的準確度達到61%-76%。相比隨機預測7%-20% 準確率，UCSF 最新的研究成果無疑是項巨大的突破。研究人員表示，未來將擴大系統的詞匯量，讓它可以適用于更廣泛的領域。
全新的交互方式
在Facebook 看來，這項成果不只是一項神經義肢技術（neuroprosthetics，用電子裝置代替受損感覺器官的功能），它還加速了「不用開口，不用動手」的輸入方式的到來?！高@一進展顯示了未來AR 頭戴設備輸入和互動能力的新潛力」，Facebook 副總裁Andrew Bosworth 說道。
Facebook 十年路線圖| Facebook
早在2017 年的F8 大會上，Facebook 就將AR/VR 放在到了那張十年路線圖里的顯要位置。扎克伯格在臺上宣布Facebook 的目標是虛擬現實，而頭顯的最終形態(tài)會是一臺融合AR/VR 的「太陽眼鏡」。同時，Facebook 的實驗部門Building 8 也為這個「下一代人機交互平臺」助興，宣布了一項BCI 計劃：通過非侵入式的可穿戴設備，讀取腦電圖，最終達到控制輸入目的。Facebook 表示，這種完全無創(chuàng)的腦機系統最終可以讓人們每分鐘輸入100 個單詞（是現在人們用手機輸入單詞速度的5 倍）。
2017 年F8 大會上，Regina Dugan 現場講解BCI 項目| 視頻截圖
Facebook Reality Labs（原Oculus Labs，以下簡稱FRL）一直為這個目標不懈努力，除了自建團隊，也積極和學界合作，比如UCSF。FRL 的BCI 研究項目主任Mark Chevillet，對此前的BCI 計劃表達了樂觀，「我們確實認為這是可能的?！笴hevillet 說，「這一結果有助于設定我們需要打造的可穿戴設備的規(guī)范?！?/p>
有意思的是，Chevillet 還認為，大部分人雖然都會在手機上使用語音助手，但卻不會當著其他人的面使用。和機器「無言」交流，就能緩解這種尷尬。同時，也能推進AR/VR 頭顯擺脫元器件的堆砌，盡可能地小型化。Facebook 一直在努力將頭顯小型化，除了將Oculus Quest 這款移動VR 控制在了非常輕量級的570 克，同時也在研發(fā)AR 眼鏡。2018 年10 月，Facebook AR 負責人Fius Kirkpatrick 告訴TechCrunch，公司的確正在打造AR 眼鏡。
「這不是雞尾酒派對上的玩笑話」
Facebook 同時也在研發(fā)非侵入式「讀腦」設備。
Facebook 發(fā)布博文作了解釋，神經元在活躍狀態(tài)下會消耗氧氣，因此如果能夠檢測大腦內氧水平的變化，人們也就可以間接測量大腦活動?！肝覀円部梢允褂妙愃萍t外光的，以一種安全、非侵入性的方式來測量大腦中血液的氧含量。這類似于在功能性磁共振成像（fMRI）中測量到的信號——但使用的是由消費級零件制成的便攜式可穿戴設備?！?/p>
Facebook 設計的原型機| Facebook
就目前而言，這臺原型機體積龐大，速度緩慢，且不可靠。但Facebook 仍認為這種方案潛力很大?！鸽m然測量氧含量可能無法解碼想象的句子，但是能夠識別哪怕只有幾個想象的命令，比如『主頁』、『選擇』和『刪除』，都將為我們提供與今天的VR 系統以及未來的AR 眼鏡交互的全新方式?！共┪倪€提到，這種方案的實現可能需要十年時間。
兩年前，時任Building 8 負責人的Regina Dugan 告訴The Verge，Facebook 并不擔心競爭對手，樹立一個宏大的愿景是一回事，而構建一個能實現這一愿景的流程又是另外一回事?！高@不是雞尾酒派對上的玩笑話，我們是認真的。」Dugan 說道。
而現在，馬斯克也發(fā)布了Neuralink 在BCI 項目上的進展。具體來說，他們設計的「縫紉機」可以將一條極細的線路植入人腦，像微創(chuàng)眼科手術一樣安全無痛。而這些線路上的電極和傳感器，能從大量細胞中捕獲信息并將其無線發(fā)送到計算機以供分析，最終實現人機互聯。雖然BCI 技術離商業(yè)化還有很長一段時間，但巨頭之間的競爭開始了。
Neuralink 的「打孔」方案| Neuralink
即便Facebook 的非侵入式方案比Neuralink 的「打孔」方案更容易讓人接受，但這種涉及人腦意識挖掘的技術，還是會讓人們保持警惕。更何況為他們提供服務的，還是深陷隱私丑聞泥淖的Facebook。
責任編輯：宋德勝
題圖來源：Tech@Facebook
