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计算机破解想象写作的大脑信号

作者:admin 来源:admin 关注: 时间:2021-05-17 10:37

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这是一个科学内幕。

一项新的研究发现,一个颈部以下瘫痪的人可以想象用手写字,在人工智能软件的帮助下,用连在大脑上的电子设备将他脑海中的笔迹翻译成文字,速度堪比在智能手机上打字。

通过帮助将思想转化为行动,脑-机接口可以帮助人们移动或说话。最近,科学家们试图通过使用这些思维机器界面来帮助残疾人交流,通过移动屏幕上的光标来指向和点击键盘上的字母。以前用这种设备打字的速度记录大约是每分钟40个字符。

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现在,科学家们首次破译了与笔迹有关的大脑信号。他们发现,一名65岁的志愿者使用“思维写作”,配备了脑-机接口,每分钟最多可以产生90个字符。这种“思维写作”的速度可以媲美每分钟115个字符的速度,而这种速度通常是由非残疾同龄人——志愿者的同龄人——在智能手机上发短信所达到的。

2007年,这名志愿者因脊髓损伤导致颈部以下瘫痪。2016年,医生在他的左侧大脑表面植入了两个脑机接口芯片,每个芯片约4毫米×4毫米大,大小相当于婴儿阿司匹林。每个芯片都有100个电极,从控制手和手臂的大脑部分接收神经信号,使他能够通过移动自己瘫痪的手臂来移动机械手臂或屏幕上的光标。

在这项新的研究中,研究人员分析了志愿者在试图写句子时手和手指的运动,就像他没有瘫痪一样,想象他拿着一支笔放在一个法律笔记本上。经过大约半秒的延迟后,电脑屏幕上出现了他试图写的任何一封信的电子解释。

“我们不知道大脑是否能在瘫痪10年的人身上保持其精细灵巧的手部动作的能力,”该研究的主要作者、加州斯坦福大学的神经学家弗朗西斯·威利特说看到这幅作品真是太棒了。”

首先,志愿者集中精力将字母表中的每个字母写10遍,这样人工智能算法就可以学会识别大脑对每个字符产生的特定模式。后来,他看到一些句子,他不得不想象用手抄写,全部用小写字母,如“我打断了,不能保持沉默。”




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