“給你兩個詞,一個是相機(jī),一個是云,讓你選一個,你在心中到底選了哪個詞?”
在討論大腦與計(jì)算機(jī)交互時,卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院主任Tom Mitchell教授提出了上述問題,引申出人腦科學(xué)的復(fù)雜性,他認(rèn)為有兩個層次,第一個層次是“我們是否可以去觀察大腦的思考過程”;第二個層次是“我們是否能夠模仿這種相似的思考過程,做出另外一個大腦”。
針對第一個層次,Mitchell教授認(rèn)為,以目前的技術(shù),計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以做到90%的準(zhǔn)確度,去觀察大腦的思考。他進(jìn)一步解釋道:“電腦程序可以解碼大腦的活動,猜到你到底在想哪個詞?!?/span>
盡管馬斯克已經(jīng)雄心勃勃地啟動了Neuralink的“讀心術(shù)”計(jì)劃,F(xiàn)acebook的Building 8項(xiàng)目也正在開發(fā)“心靈感應(yīng)”技術(shù),但是近期接受第一財經(jīng)記者采訪的多名科學(xué)家都表示,馬斯克和扎克伯格的想法過于樂觀。他們認(rèn)為,破解人腦算法是一個巨大的工程,要耗費(fèi)好幾十年,而不是這些企業(yè)家所宣稱的好幾年。
腦機(jī)接口為時尚早
要做到像馬斯克所說的“心靈感應(yīng)”,做出一個能夠完全復(fù)制人腦感受外界事物過程的大腦,現(xiàn)在還做不到?!斑@是非常遙遠(yuǎn)的事情,比觀察大腦要難得多。”Mitchell對第一財經(jīng)記者說道,“還有很長的路要走?!?/span>
在上周GMIC大會上,Mitchell告訴記者,解碼大腦活動只是相對于我們真正對大腦進(jìn)行全方位掃描過程中的一個非常小的進(jìn)步?!耙?yàn)楫?dāng)一個人說話的時候,我們的電腦程序還無法把他心里想的所有事情都變成文字?!彼J(rèn)為,現(xiàn)在教會那個機(jī)器如何觀察大腦的技術(shù)剛剛起步,也許是一個創(chuàng)立公司非常好的時機(jī),可促成這個領(lǐng)域更多的研究。
早在2015年的一次演講中,F(xiàn)acebook創(chuàng)始人扎克伯格就曾提到,公司正在研究某種基于腦部控制的心靈感應(yīng)的通信設(shè)備。為此,Facebook成立了秘密項(xiàng)目組Building 8,并挖來了谷歌前工程副總監(jiān)Regina Dugan。Building 8開始開發(fā)一種新型的“非侵入性神經(jīng)成像技術(shù)”。
神經(jīng)影像學(xué)是一個先進(jìn)的科學(xué)領(lǐng)域,通過使用各種技術(shù)來掃描和理解人類大腦中所發(fā)生的事情。Facebook還聘請了約翰-霍普金斯學(xué)院應(yīng)用神經(jīng)科學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Mark Chevillet擔(dān)任技術(shù)項(xiàng)目主管。Facebook還稱,未來兩年內(nèi),電腦將能以每分鐘100個單詞的速度將人類大腦的想法輸出。
對此,賓夕法尼亞州立大學(xué)心理學(xué)副教授Bradley Wyble表示:“兩年的說法太激進(jìn)了,大腦到文字的系統(tǒng)還需要很漫長的過程?!?Wyble教授是研究大腦如何將視覺刺激轉(zhuǎn)化為意識的。他并不同意Facebook Building 8負(fù)責(zé)人Dugan在最近一次F8開發(fā)者大會上針對“語言是一種壓縮的算法”的說法。
Wyble認(rèn)為,雖然大腦可以像電腦一樣存儲和傳輸信息,但是我們并不了解輸出和輸入的接口。事實(shí)上大腦有很多互相競爭的想法,而最終與外界產(chǎn)生聯(lián)系的只是其中的一部分。比如,大腦能夠幫助人類做出選擇,哪些視覺刺激需要做出反應(yīng),哪些可以忽略,但是電腦不行?!翱茖W(xué)家花了幾十年時間研究大腦是如何對視覺做出反應(yīng)的,但是我們至今也無法得知大腦所使用的算法。”Wyble說道。
“感覺輸入”成謎
馬斯克的初創(chuàng)公司Neuralink宣稱10年內(nèi)把微型電極植入人腦的目標(biāo)。
對于馬斯克所應(yīng)用的“侵入性”的研究手段,也就是在人腦中植入芯片,盡管能夠在人腦的神經(jīng)活動中形成比“非侵入性”手段更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),但是無論是從倫理道德還是醫(yī)學(xué)實(shí)用性的角度,都將面臨很大的障礙。
首先是安全問題,在人腦中植入微型電極必須把侵害性的風(fēng)險降到最小,而且必須保證微型電極的穩(wěn)定性。而且如何去記錄人類日常生活中所有的舉動,并且將這些決策解碼成計(jì)算機(jī)能夠識別的語言,目前也面臨技術(shù)的難點(diǎn)。要說服人們?nèi)プ鲩_顱手術(shù)更是一個巨大的挑戰(zhàn)。
盡管如此,科學(xué)家們還是認(rèn)為,企業(yè)愿意把大量資金投入神經(jīng)領(lǐng)域的研究是一件令人興奮的事情,他們相信這些資源的投入最終將產(chǎn)生神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的聚變和突破,現(xiàn)在只是時間問題。
值得一提的是,盛大集團(tuán)創(chuàng)始人陳天橋在向加州理工大學(xué)捐贈1.15億美元成立腦科學(xué)研究院之后,他又宣布未來每年將在腦科學(xué)研究方面投資1億美元。陳天橋近期在接受第一財經(jīng)專訪時說,他曾咨詢過加州理工學(xué)院著名的神經(jīng)學(xué)教授Richard Anderson。對于“能不能把意念操控機(jī)械臂的癱瘓病人抓取杯子瞬間的感覺傳回大腦”的問題,Anderson教授表示:“可能需要15年時間來實(shí)現(xiàn)?!辈贿^,陳天橋認(rèn)為,這是一項(xiàng)非常有前景的研究,因此決定投資,等待教授的研究成果。他相信,隨著私人捐贈和私營企業(yè)投入的加大,必將會促進(jìn)公共資本對神經(jīng)領(lǐng)域研究的支出。
科學(xué)家認(rèn)為把人腦和計(jì)算機(jī)相結(jié)合的技術(shù)最大的難點(diǎn)在于,人類對于大腦是如何記錄“感覺輸入”,并且將其用于控制身體反應(yīng)的機(jī)制至今完全缺乏了解。從上世紀(jì)60年代,科學(xué)家就已經(jīng)開始致力于研究這個人類的“終極問題”。
這個問題之所以至今無解,因?yàn)檠芯恐信龅搅藘蓚€最大的挑戰(zhàn):其一,是準(zhǔn)確地記錄人腦的神經(jīng)活動,從而得知哪些部分是用于記錄外界刺激的;其二,是指出大腦是如何把中樞神經(jīng)系統(tǒng)的信號發(fā)送到周圍神經(jīng)系統(tǒng),從而導(dǎo)致人類肢體運(yùn)動的結(jié)果。這兩個問題不得到解決,大腦對肢體的控制機(jī)制就無法破解,也就無法模擬出一個完全一樣的大腦。
針對馬斯克所宣稱的“人腦植入技術(shù)未來5年內(nèi)將有根本性的突破”,MIT的Polina Anikeeva教授和她的團(tuán)隊(duì)在今年初發(fā)表的《自然評論:材料》雜志中提出質(zhì)疑。文章指出:“盡管摩爾定律和微型電子技術(shù)能讓設(shè)備做到足夠小,并且能夠植入人腦,但是仍然存在巨大的挑戰(zhàn)?!?/span>
加拿大安大略省西部大學(xué)感覺運(yùn)動神經(jīng)科學(xué)副教授Andrew Pruszynksi稱:“雖然這些企業(yè)家致力于研究人類大腦運(yùn)作的決心非常讓人振奮,但是他們所說的10年內(nèi)可以把芯片植入人腦的預(yù)期太過樂觀了?!?/span>
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