人類的發(fā)展速度永遠超乎想象，世界永遠快已知一步。 二十多年前，當庫布里克和斯皮爾伯格給人們講述著外太空冒險、克隆生物暴走、各種毀天滅地的導(dǎo)彈亂飛的故事時，當時的人們根本沒想到電影中的故事僅僅過了二十多年就已經(jīng)可以在現(xiàn)實中被創(chuàng)造出來。而今天，當人們走出播放《王牌特工》、《超能陸戰(zhàn)隊》這些好萊塢大片的影院時，僅僅需要打開淘寶，就可以看到電影中的技術(shù)在現(xiàn)實生活中的投影了。
沒錯，這兩部電影中所講述的“意念控制”，已經(jīng)在現(xiàn)實中默默發(fā)展了幾十年。這個本該屬于未來世界的科技，早已經(jīng)大踏步地進入了我們的生活。只是現(xiàn)在看來，這個降落多少顯得有點倉促，甚至可以稱之為，迫降。
（電影超能陸戰(zhàn)隊中出現(xiàn)了意念控制的微型機器人） “意念控制”與腦電波
大腦通過傳導(dǎo)神經(jīng)信號控制著人體，神經(jīng)信號本質(zhì)上就是一系列的電信號。
人體內(nèi)存在著各種不同的電信號，比如腦電、心電、肌電、眼電等。這些電信號都從不同程度上反應(yīng)出人體的生理特征以及病理特征，在臨床醫(yī)學(xué)中，這些電信號被用來診斷疾病，是一種比較敏感的客觀指標。
腦電就是這樣一種在醫(yī)學(xué)上被廣泛研究的電信號。通過對腦電波的分析，我們可以得知人體此時的精神狀態(tài)甚至意識思維。而利用這些分析結(jié)果，我們可以實現(xiàn)對外部設(shè)備的簡單控制，比如使用腦電波控制的飛行器、使用腦電波控制的機械手、使用腦電波控制的懸浮球等等。這些設(shè)備，我們稱之為腦機接口設(shè)備（Brain-Computer Interface，BCI）。
腦機接口設(shè)備最早也是始于醫(yī)學(xué)應(yīng)用，不過現(xiàn)在已經(jīng)越來越多地被市場化了。
由于人體的腦電波相對來說強度微弱，從電路分析角度來看人體的阻抗也相對較大，同時由于極化電壓、運動偽跡等等干擾的存在，使得采集腦電波十分不易，其裝置一般造價昂貴。
而消費級別的腦電采集設(shè)備，不可能像臨床腦電圖那樣要求用戶戴上涂有氯化銀的電極帽（戴起來非常難受并且使得頭發(fā)相當難受），所以消費級別的腦電采集設(shè)備一般采用金屬電極或者導(dǎo)電布，并且往往電極數(shù)量較少（電極數(shù)量決定了你能獲取的腦電波維數(shù)，頭上的電極越多，能獲取的腦電波信息就越多）這就進一步增大了消費級別的腦電設(shè)備開發(fā)難度和開發(fā)成本。
市面上有售的消費級別的腦電采集設(shè)備主要有來自加拿大InteraXon公司的MUSE、美國EMOTIV公司的EMOTIV EPOC+以及來自中國的本土企業(yè)的Kether。這些采集腦電波的消費者級別頭戴由于制作難度和成本相對較高，導(dǎo)致其售價一般較高。MUSE和EMOTIV這兩款國外的產(chǎn)品價格都在兩千元人民幣左右，來自本土的Kether則具有當下互聯(lián)網(wǎng)的“中國特色”，售價大約在600元人民幣。
（來自本土的Kether意念頭戴）
“意念控制”的控制對象
從臨床應(yīng)用到消費者應(yīng)用，腦電設(shè)備的生產(chǎn)廠商們都在努力尋找著一個落地點。在國內(nèi)外研究腦電的實驗室中，我們看到了各種新奇的腦電設(shè)備應(yīng)用，比如浙江大學(xué)的腦控猴子、上海交通大學(xué)的腦控蟑螂、國防科大的腦控輪椅等等。在實驗室中，這些多電極的設(shè)備都可以做到很高的辨識精度。然而，想要做出一款能被大多數(shù)消費者接受的產(chǎn)品，腦控蟑螂這樣的技術(shù)，顯然并不合適。
早幾年前，市場上曾經(jīng)出現(xiàn)過一些腦控玩具，根據(jù)分析人們的腦波來控制一些小玩具。但那時的市場還不能接受這些高科技產(chǎn)品，所以這些產(chǎn)品銷量很不好。進入到2014年之后，智能硬件的概念隨著各種穿戴式設(shè)備的井噴而被大眾熟知，采集腦電波的頭戴也變得備受大眾和投資人關(guān)注。
EMOTIV和MUSE就是這樣應(yīng)運而生的兩款設(shè)備，他們通過相對簡單的佩戴來獲取用戶的腦電波，并且開發(fā)一定數(shù)量的腦控游戲和腦控應(yīng)用來吸引消費者。然而由于精度相對來說還是較低，而且對佩戴者的要求仍然很高，使得這兩款產(chǎn)品的用戶體驗不是非常好，所以更多的是在開發(fā)者、創(chuàng)客圈內(nèi)流行，而沒有走入尋常百姓家。相比之下，國內(nèi)有公司則采取了相對精明的手段，比如說，為Kether頭戴開發(fā)了一款意念賽車的玩具，根據(jù)采集到的用戶腦電波分析用戶此時的專注力值，將專注力值用于控制賽車速度，越是專注賽車的速度就越快。
但是，這些腦控設(shè)備仍然有一個共同的問題，就是可控的參數(shù)太少，亦或是可控性太差，與人們一般想象中的意念控制相去甚遠。MUSE和EMOTIV雖然功能較多，但提供的功能諸如放松判斷、左右移動物體、檢測表情等等都準確性較低，一般用戶體驗感較差。Kether雖然發(fā)力專注力檢測方面，但功能單一，雖然對小孩子有很強的吸引力，但對于更多的用戶往往很容易產(chǎn)生乏味感。
其實，以上設(shè)備的硬件、算法都是早在十年前就已經(jīng)在實驗室中完成了基本的科學(xué)研究。這十年間腦電圖在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不斷產(chǎn)生新的研究，但消費者級別的產(chǎn)品卻只在有限的功能范圍內(nèi)誕生，讓人不禁產(chǎn)生疑問，意念控制真的適合在這個時代進入千家萬戶嗎？
“意念控制”的著陸點
所以，意念控制設(shè)備究竟應(yīng)該以什么樣的姿勢進入我們的生活呢。
在研究領(lǐng)域，運動想象一直是一個研究熱點，在這些實驗室技術(shù)產(chǎn)品化的過程中，我們也看到多數(shù)產(chǎn)品都或多或少地在往這個領(lǐng)域走。畢竟用大腦控制一輛車的前后左右運動，在任何人看來都是一件很酷炫的事情。但細想下去，這樣的控制由于其本身的算法精度的局限性，幾乎不可能用于代替一些日常生活的行為——沒人會放心戴著一個意念控制的頭盔去開車上班吧——所以這樣的控制除了有限的應(yīng)用場景外，大部分都只能用于玩具類的應(yīng)用。
其實，花大力氣去研發(fā)消費者級別的運動控制，其實有一點舍本逐末。腦電應(yīng)用領(lǐng)域另一個成熟的算法即是根據(jù)波段能量來得出用戶“專注力”和“放松度”。
有一些公司根據(jù)這些數(shù)值開發(fā)出根據(jù)人體情緒來變化顏色的情緒燈，還有利用這兩個數(shù)值檢測駕駛員的注意力值以達到判斷是否疲勞駕駛的應(yīng)用。
這些應(yīng)用都是在有限的腦電算法應(yīng)用中邁出的有趣一步，很值得去嘗試，然而應(yīng)用場景的局限也導(dǎo)致這些產(chǎn)品沒辦法引起腦電技術(shù)的普及。
筆者以為，腦電領(lǐng)域真正的著陸點，應(yīng)該是在時下越來越熱門的健康監(jiān)測領(lǐng)域。
隨著各種各樣的健康類睡眠類APP、運動手環(huán)、智能手表的普及，人們對于自己的健康監(jiān)測已經(jīng)越來越重視。在父親節(jié)母親節(jié)的禮物列表中，我們也看到越來越多的人并不愿意選擇功能模糊的營養(yǎng)品，而更愿意選擇具有健康監(jiān)測功能的智能血壓計、血糖儀甚至運動手環(huán)給自己的父母。在這樣的大背景下，腦電波這樣一個出身于臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)就更有著廣泛的用武之地。據(jù)筆者了解，國內(nèi)有些頭戴公司就與當?shù)啬承┚裥l(wèi)生中心合作，開發(fā)家用的兒童多動癥治療儀，當然具體的使用情況還有待市場驗證。而在我看來，把這些醫(yī)學(xué)的應(yīng)用進一步民用，才能真正發(fā)揮腦電波的作用。
比如，睡眠監(jiān)測是當下智能硬件的一大熱點，然而手環(huán)類的硬件往往只能通過對翻身狀態(tài)、呼吸、心率等等的檢測，來達到對睡眠狀態(tài)的軟測量。這樣的測量往往準確率較低，獲取的數(shù)據(jù)沒有實際參考價值。
腦電波則是最能直接反映人體睡眠狀態(tài)的參數(shù)，在不同的睡眠狀態(tài)下大腦會產(chǎn)生完全不同的波形，如果在保證舒適性的前提下，對人體的睡眠腦電波進行采集，則可以真正達到完全了解睡眠狀態(tài)所達到的程度，再配以專業(yè)的分析算法與一些助眠手段，這才是腦電波在消費級產(chǎn)品中真正落地的應(yīng)用之一。
（不同精神狀態(tài)下的人體腦電波頻率） 當然，不僅僅是睡眠領(lǐng)域，在心理治療、瑜伽運動、大腦開發(fā)等等的與人體生理狀態(tài)息息相關(guān)的領(lǐng)域，腦電波都有著廣闊的用武之地。“意念控制”這項未來科技雖然以一種跌跌撞撞的方式進入到了我們的生活中，但我們有理由相信，在不久的將來，我們就能深切體會到意念控制給我們的生活質(zhì)量帶來的提升，甚至是革新。
（文章來源：雷鋒網(wǎng) 采編：小噴）
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發(fā)表于 2015-7-21 14:51
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