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脑机融合新突破,给大鼠“嫁接”机器视觉

发布时间:2014-11-29 | 阅读次数:3558

大鼠可以与人类沟通吗?大多数人都会回答那是幻想。最近,在浙江大学机器视觉实验楼的迷宫现场,就亲眼目睹了这一幕:视觉超弱的大白鼠,竟然“读”懂了左行的箭头,乖乖左转,似乎还“听”懂了“向前”的人声,低头嗅地前进。这一现象奥秘在于“生物智能与机器视觉融合”混合智能结果。

大白鼠可以听懂人话

浙江大学机器视觉实验楼迷宫现场,大楼林立、绿树成荫,还有小桥流水。这一切,都“装”在乒乓球桌大小的沙盘里。这个沙盘,就是特地为大白鼠而打造。沙盘道路纵横,在岔路口摆上红色的左转箭头,大白鼠还能“读”懂交通标志?答案是:绝对可以。左转、左转、再左转。每看到一个箭头,大白鼠就乖乖执行。直到出现汤姆克鲁斯的头像,大白鼠直冲而去,完成了“主人”布置的任务。

在大白鼠完成这一路径的过程中,似乎无人手动操控。可是,这怎么可能?大白鼠怎么会读懂人类的交通标志和人脸?难道汤姆克鲁斯已经帅到可以征服精灵鼠小弟?

大白鼠的神奇之处,还不仅于此。“前、前、左前。”一位戴着眼镜的男生手持麦克风指挥着。另一只大白鼠缓缓地向前爬着,“听”懂了“人话”。不过,有时,它还不太情愿。停下来,拿起小爪洗脸,磨蹭着不肯走。

大白鼠为什么这么乖?

大白鼠能够这么乖,是因为生物智能与机器视觉融合,你们看它头顶上的粉色盖头和身上背包,粉色的圆形盖头上,插着不少电极。它们与植入大白鼠脑中的芯片电极相连。芯片将大白鼠的脑信号反馈给电极,实时转换成计算机语言。同时,计算机可发出指令,芯片又自动将其转换成大白鼠的语言,刺激相关大脑神经区域。

在大白鼠出发前,计算机交代它两件事:按箭头行走、找到汤姆克鲁斯头像。于是,大白鼠开始出发找寻。但即便大白鼠走到箭头和头像面前,它又如何自己找到目标?毕竟,这是人类世界中的语言。而这就得依靠大白鼠身上的背包。背包中,装了MV摄像头,相当于大白鼠的“眼睛”。此外,还有无线接收器,与电脑进行实时的信息传输。当MV摄像头扫到箭头时,会自动将情况反馈给计算机,计算机随即发出指令,而大白鼠脑中的智能芯片又将其解读成脑语言,刺激大白鼠相应的大脑皮层。于是,大鼠就乖乖地左转。

脑机融合新突破,即将应用到残障康复等领域

这一系列的反应与转换,所需时间仅不足半秒。可转换过程却相当复杂。如何实现自动转换,中间不需人为干涉?计算机智能与大白鼠的行为,如何实现无缝对接?这一切的探索,浙江大学课题组花了近一年。

意念又如何实现控制?“浙江大学教授吴朝晖解释说,“ 意念反映给芯片,芯片发出指令给假肢”。同样都得依赖假肢,但意念控制却使假肢灵活得多。这一科研新突破,如真正投入应用,可用于救灾抢险。地震救援时,有些地方人下不去,可以让装有芯片的动物下去执行任务。

另外,据现场记者了解:浙江大学能够在短时间内科研获得新突破,还得感谢国内机器视觉厂家维视图像(Microvision)大力支持,科研中厂家几次派技术人员到现场调试MV摄像头、采集卡以及视觉信息处理软件,在他们的帮助下,获取的信息得到有效处理,缩短了科研周期。