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| 本文作者： 劉芳平 | 2017-07-06 17:22 |
雷鋒網(wǎng)按：在《黑客帝國(guó)》火爆全球后，腦（腦）機(jī)（后）接（插）口（管）成為人們憧憬的未來(lái)，這個(gè)未來(lái)到底有幾分科幻幾分真實(shí)呢？我們的大腦是否真的可以和網(wǎng)絡(luò)虛擬世界連接起來(lái)？著名科學(xué)家，腦機(jī)接口領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)者，著有《腦機(jī)穿越》（湛廬文化出品）一書的米格爾 ? 尼科萊利斯（Miguel Nicolelis）接受了雷鋒網(wǎng)專訪，為大家解答關(guān)于腦機(jī)接口、人工智能領(lǐng)域的問(wèn)題。采訪中，他對(duì)馬斯克的賽博格言論嗤之以鼻，并認(rèn)為數(shù)字永生只是一個(gè)詩(shī)意的想像。
世界頂級(jí)科研機(jī)構(gòu)巴西埃德蒙與莉莉·薩夫拉國(guó)際納塔爾神經(jīng)科學(xué)研究所聯(lián)合創(chuàng)始人，美國(guó)杜克大學(xué)神經(jīng)工程研究中心創(chuàng)始人，現(xiàn)任杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)教授。
法國(guó)科學(xué)院院士、巴西科學(xué)院院士，常在《自然》 《科學(xué)》等國(guó)際一流學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文。2004年被美國(guó)科普雜志《科學(xué)美國(guó)人》評(píng)為全球最具影響力的20位科學(xué)家之一，其研究被《麻省理工科技評(píng)論》評(píng)為10大最具突破性的科技創(chuàng)新之一。
2014年巴西世界杯“機(jī)械戰(zhàn)甲”發(fā)明者。
著有《腦機(jī)穿越：腦機(jī)接口改變?nèi)祟愇磥?lái)》( Beyond Boundaries：the new neuroscience of connecting brains with machines-and how it will change our lives)，湛廬文化出品。
CCF-GAIR 2017 大會(huì)即將于明白（7月7日）在深圳開(kāi)幕，尼科萊利斯雖遺憾未能來(lái)參加，但他通過(guò)視頻祝大家在本屆 GAIR 大會(huì)參會(huì)愉快。
以下為專訪實(shí)錄。
雷鋒網(wǎng)：這是您第一次來(lái)中國(guó)嗎？
尼科萊利斯：不是，今年之前我沒(méi)來(lái)過(guò)中國(guó)，不過(guò)我三月份去了香港，兩周前還來(lái)了上海和北京。所以這是我第三次來(lái)中國(guó)了，而且會(huì)是很短的一次。
雷鋒網(wǎng)：您對(duì)中國(guó)整體印象如何？
尼科萊利斯：我從小就對(duì)中國(guó)和中國(guó)的歷史很感興趣，所以真的來(lái)了這里后覺(jué)得很開(kāi)心。我也去了上海和香港，所以對(duì)中國(guó)的認(rèn)識(shí)有一個(gè)比較大的視野，令我印象很深刻。
雷鋒網(wǎng)：關(guān)于您的這本書《腦機(jī)穿越：腦機(jī)接口改變?nèi)祟愇磥?lái)》，能談?wù)勊膶懽鞅尘皢?？您希望讀者從中獲得什么？
尼科萊利斯：我做了很久的神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家，用各種各樣的新想法和方法研究大腦。研究了將近 30 年（27 年）后，我覺(jué)得向那些不是神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家的大眾分享我們的研究發(fā)現(xiàn)會(huì)很有意思。
這本書有特別的重要性，因?yàn)槲以诶锩嬷v述了自己開(kāi)創(chuàng)的這個(gè)領(lǐng)域——腦機(jī)接口（brain-machine interface），之前大家并不了解關(guān)于這些研究的幕后，像是為什么我們要做這樣的研究，有哪些困難，以及我們對(duì)于自己的發(fā)現(xiàn)有多么驚訝。
這本書像是一本小說(shuō)，向大家講述科學(xué)是怎么做的，類似這種想法需要多久才能實(shí)現(xiàn)。我覺(jué)得這是一種和自己不是科學(xué)家的科學(xué)愛(ài)好者的溝通方式，還有那些喜歡腦科學(xué)研究，但看不了各種研究論文的人，告訴他們這個(gè)領(lǐng)域是怎么做的。
雷鋒網(wǎng)：目前，腦機(jī)接口（brain-computer interfaces）用于完成任務(wù)不是很多，比如讓癱瘓者恢復(fù)運(yùn)動(dòng)控制，還有讓患閉鎖綜合癥，無(wú)法用語(yǔ)言或手勢(shì)進(jìn)行交流的病人能夠再獲溝通能力。您覺(jué)得腦機(jī)接口在近期還有哪些應(yīng)用場(chǎng)景，遠(yuǎn)期來(lái)看呢？
尼科萊利斯：我們一般叫它 brain-machine interface， 這是更通常的叫法，因?yàn)樗恢皇谴竽X與電腦連接，而是可以和各種各樣的機(jī)器連接，比如汽車、機(jī)器人、手機(jī)，所以我們叫它 brain-machine interface，brain-computer interface 是它的一個(gè)子領(lǐng)域，范圍被限制到計(jì)算機(jī)。
在開(kāi)創(chuàng)這整個(gè)領(lǐng)域時(shí)，我們是從機(jī)械控制層面開(kāi)始。我們想看看，通過(guò)腦機(jī)接口，癱瘓者是不是可以重獲“肢體控制”——手能動(dòng)，腳能移。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)是有用的。
我們剛開(kāi)始做時(shí)，沒(méi)人相信這能成功，而現(xiàn)在世界上有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室都在進(jìn)行相關(guān)的研究了，也有很多患者從中受益。
而且，這項(xiàng)技術(shù)也不再僅僅用于癱瘓者，它正擴(kuò)展到更多的疾病應(yīng)用上，比如帕金森癥，我們剛剛發(fā)表了一項(xiàng)研究，顯示它可以應(yīng)用于癲癇?，F(xiàn)在研究人員也開(kāi)始超越醫(yī)療領(lǐng)域，開(kāi)始將腦機(jī)接口應(yīng)用在一般人身上。我覺(jué)得這將有一個(gè)很大的未來(lái)，因?yàn)槿绻艹蔀槿伺c手機(jī)、電腦、汽車等產(chǎn)品之間的控制接口，將會(huì)給我們的生活帶來(lái)巨大的改變。
雷鋒網(wǎng)：所以就是，它可能會(huì)成為一個(gè)通用性的接口？
尼科萊利斯：正是如此，在這個(gè)領(lǐng)域的前 20 年研究中，我們?cè)噲D打造的，是一個(gè)讓大腦與機(jī)器進(jìn)行溝通的一個(gè)通用接口。我們開(kāi)玩笑時(shí)把它稱為大腦的 Windows 1.0 系統(tǒng)。
雷鋒網(wǎng)：您能談?wù)劸唧w的應(yīng)用場(chǎng)景嗎？比如，在今年的 Facebook F8 上，他們宣布他們有一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)一個(gè)腦機(jī)應(yīng)用，讓用戶用大腦在電腦上打字。
尼科萊利斯：對(duì)，這個(gè)應(yīng)用已經(jīng)存在了，通過(guò)腦電波（EEG）來(lái)實(shí)現(xiàn)，針對(duì)漸凍人。但這種打字方式非常慢， 問(wèn)題是，當(dāng)你使用這種非侵入性（non-invasive）的方式時(shí)，速度非常慢。對(duì)于 Facebook 公布的研究項(xiàng)目，我還不清楚他們所用的技術(shù)是什么?？赡苓€有一些光學(xué)的方式，像是近眼紅外追蹤，這種需要用到很貴的大型機(jī)器，普通人用不起，而且還是很慢。
其實(shí)這種 idea 不是 Facebook 創(chuàng)造的，它已經(jīng)存在 20 年了。主要的問(wèn)題是，它非常慢，我不覺(jué)得人們會(huì)想用它。
雷鋒網(wǎng)：所以它跟用手打字是很不一樣的，你得勁地去想。
尼科萊利斯：對(duì)，而且不是直接地想。你不是在想那些字母，而是在想我在做些什么事，然后需要用這種方式間接地從一個(gè)字母表中選擇字母。
雷鋒網(wǎng)：是不是在人的面前放一塊屏幕，上面顯示字母表，然后通過(guò)腦機(jī)接口連接人腦，之后用戶通過(guò)大腦移動(dòng)畫面上的鼠標(biāo)來(lái)選擇字母？
尼科萊利斯：對(duì)，你得移到那個(gè)字母上面，然后選擇。這整個(gè)過(guò)程非常慢，打一個(gè)詞就需要一分鐘。所以我說(shuō)小孩子們估計(jì)不會(huì)喜歡這種打字方式。
除非 Facebook 知道一些我不知道的東西，這可能性不大。
雷鋒網(wǎng)：現(xiàn)在也有一些別的技術(shù)應(yīng)用于打字輸入，比如眼球追蹤。
尼科萊利斯：對(duì)，這種方法要快一些，而且是非入侵式的，很不錯(cuò)。我覺(jué)得如果患者可以動(dòng)眼，或者是可以移動(dòng)鼠標(biāo)的話，應(yīng)該先采用這些方法來(lái)打字，之后再考慮其它的技術(shù)。因?yàn)檫@些方法更便宜、簡(jiǎn)單、且非侵入。
巴西世界杯“機(jī)械戰(zhàn)甲”發(fā)球
雷鋒網(wǎng)：Elon Musk 最近說(shuō)人類要想不被機(jī)器全面超越，就得變成賽博格（Cyborg）……
尼科萊利斯：（打斷）對(duì)，我不同意這個(gè)說(shuō)法。
雷鋒網(wǎng)：（笑）對(duì)，您在接受英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》的一個(gè)采訪中，提到說(shuō)我們開(kāi)發(fā)機(jī)器人是用來(lái)服務(wù)人類的，在機(jī)器能復(fù)制人類的大腦之前，人類并不會(huì)被淘汰?！斑@種認(rèn)為數(shù)字機(jī)器人（不管多么強(qiáng)大，多么互聯(lián)）終有一天會(huì)超越人類能力的想法就是胡扯?！蹦f(shuō)。針對(duì)這個(gè)觀點(diǎn)您能更詳細(xì)地解釋一下嗎？
尼科萊利斯：我們的大腦并不是數(shù)字的，它有類數(shù)字的部分，也有模擬（analog）的部分，后者非常大。所以當(dāng)你將數(shù)字和模擬的部分組合起來(lái)時(shí)，得到的是比這個(gè)東西（手指著手機(jī)）更強(qiáng)大的事物。電腦無(wú)法復(fù)制這個(gè)模擬的部分，它只能模擬人腦非常小的一部分。所以不管電腦性能將來(lái)變得有多強(qiáng)，都無(wú)法復(fù)制人腦中模擬的部分。
當(dāng)我創(chuàng)造腦機(jī)接口這個(gè)領(lǐng)域時(shí)，我從沒(méi)想過(guò)，機(jī)器會(huì)替代人類，而是我們可以用機(jī)器來(lái)幫助人類，像是癱瘓者、聾啞人、帕金森癥患者。所以當(dāng)馬斯克說(shuō)出這樣的觀點(diǎn)時(shí)，我覺(jué)得他并不是很懂這個(gè)領(lǐng)域。他不是很懂這方面的科學(xué)，更像是市場(chǎng)宣傳人員。他就是想推銷自己的公司，使用沒(méi)有根據(jù)的說(shuō)辭。找不到科學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)他所說(shuō)的內(nèi)容。
所以說(shuō)，這更多是宣傳，因?yàn)樗胭嵑芏噱X。對(duì)于這種做法我是可以理解的，但大腦研究并不是為了創(chuàng)造賽博格（半機(jī)械人），而是來(lái)幫助人類做更完善的自己。
我不想做一個(gè)賽博格。多數(shù)人都不想。
雷鋒網(wǎng)：所以您的觀點(diǎn)就是，人腦的運(yùn)作機(jī)制和電腦是不一樣的，即便很多人說(shuō)人工智能是在模擬人腦，它也不是真正地像人腦一樣運(yùn)作。
尼科萊利斯：對(duì)，人工智能應(yīng)該叫機(jī)器智能。這是一點(diǎn)，我們的智能是完全不同的，雖然字面上都說(shuō)是“智能”，但含義是不同的。
雷鋒網(wǎng)：您能舉一、兩個(gè)例子來(lái)說(shuō)明人腦和電腦的不同嗎？
尼科萊利斯：可以。你知道大數(shù)據(jù)吧，什么是大數(shù)據(jù)？它是將現(xiàn)時(shí)和過(guò)往信息全部收集起來(lái)，并試圖據(jù)此來(lái)推斷未來(lái)。但大數(shù)據(jù)只能預(yù)測(cè)存在于他能獲取的已知數(shù)據(jù)中的未來(lái)。我們的大腦則可以做一些以前從未發(fā)生過(guò)的事。所以說(shuō)電腦無(wú)法創(chuàng)造知識(shí)，電腦只是在處理信息中的符號(hào)。這是很有用的，比如可以用它來(lái)玩象棋，它可以非?？斓靥幚磉@種情境，并據(jù)此打敗人類。
但人類發(fā)明了象棋，發(fā)明了圍棋，還有足球以及各種游戲。如果我學(xué)過(guò)音樂(lè)，我可以坐在鋼琴前面創(chuàng)造一種新類型的音樂(lè)，沒(méi)有機(jī)器可以做到。如果你給大數(shù)據(jù)軟件灌以莫扎特的所有音樂(lè)、曲調(diào)，然后用這個(gè)系統(tǒng)來(lái)創(chuàng)造新曲子，它就會(huì)創(chuàng)作出類似莫扎特的音樂(lè)，但不會(huì)創(chuàng)作出貝多芬、艾爾頓·約翰，大數(shù)據(jù)做不到這點(diǎn)。
所以說(shuō)，人工智能很擅長(zhǎng)于識(shí)別被用于訓(xùn)練它的模式，人的大腦則可以識(shí)別各種東西，不管有沒(méi)有大數(shù)據(jù)的訓(xùn)練。
再舉個(gè)例子，自動(dòng)駕駛汽車，中國(guó)的汽車制造商正在這方面努力研發(fā)。對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車，你需要對(duì)汽車進(jìn)行編程，告訴它如果在路上遇到小孩、大人或是動(dòng)物，不能開(kāi)過(guò)去，要停下來(lái)。而對(duì)人來(lái)說(shuō)，如果他看到任何動(dòng)物或人類在路上，不管是一條腿的、兩條腿的還是四條腿的，他會(huì)知道要停下來(lái)。但運(yùn)行著人工智能軟件的自動(dòng)駕駛汽車，它的軟件需要針對(duì)每一種動(dòng)物、每一種人類進(jìn)行訓(xùn)練，才會(huì)知道應(yīng)該停下來(lái)。
所以，如果你針對(duì)狗進(jìn)行了訓(xùn)練卻沒(méi)有針對(duì)貓的話，當(dāng)遇到后者時(shí)它就會(huì)壓過(guò)去。這就是人和機(jī)器的區(qū)別。
猴子的腦機(jī)接口訓(xùn)練
雷鋒網(wǎng)：現(xiàn)在在科技行業(yè)，人工智能可謂是熱到不能再熱，它被認(rèn)為是未來(lái)世界的水、電、煤。您覺(jué)得人工智能和腦機(jī)接口之間有哪些交集呢？像您前面也說(shuō)到人工智能很適合于識(shí)別模式，而大腦信號(hào)也是一種模式，那么是不是可以用上人工智能來(lái)識(shí)別呢？
尼科萊利斯：對(duì)，腦信號(hào)也是一種模式。顯然，將人工智能技術(shù)和腦機(jī)接口相結(jié)合可以做一些有用的事情。
你知道深度學(xué)習(xí)對(duì)吧？這個(gè)詞其實(shí)也是錯(cuò)的。你知道“深度學(xué)習(xí)”的這個(gè)“深度”是怎么來(lái)的嗎？你知道人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)吧，傳統(tǒng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)只有隱藏的一層， 然后是輸出層，所以“深度學(xué)習(xí)”是怎么來(lái)呢？就是后來(lái)在這兩層之間又加了許多層，讓整個(gè)軟件更好更快。但它并不是像人一樣學(xué)習(xí)。
用英文來(lái)說(shuō)這叫 misnomer（用詞不當(dāng)），“深度學(xué)習(xí)”，聽(tīng)起來(lái)很淵博，實(shí)際并非如此。
但話又說(shuō)回來(lái)，如果應(yīng)用得當(dāng)?shù)脑?，它還是很有用的。比如，如果你記錄各種大腦的活動(dòng)，然后把它喂給深度學(xué)習(xí)算法，它還是可以很有用的。但大腦仍然比這個(gè)深度學(xué)習(xí)算法要復(fù)雜得多。
雷鋒網(wǎng)：是不是就像人工智能很適合于語(yǔ)音識(shí)別一樣，大腦信號(hào)就另一種可以被識(shí)別的語(yǔ)音？
尼科萊利斯：確實(shí)可以識(shí)別，但有一個(gè)問(wèn)題是，所有這些（人工智能）方法，都要求信號(hào)和結(jié)果是線性相關(guān)的，但大腦信號(hào)不是這樣，大腦信號(hào)是非線性的。
所以，對(duì)一些機(jī)械控制來(lái)說(shuō)，它可以予以輔助。但即便是當(dāng)你使用自己的雙手打字時(shí)，你的大腦產(chǎn)生的信號(hào)就已經(jīng)是非線性的了。
雷鋒網(wǎng)：在這本書的最后，您談到了“數(shù)字永生”，這只是一種想像呢？還是一個(gè)很可能發(fā)生的未來(lái)？
尼科萊利斯：更多只是一個(gè)想像，因?yàn)閷⒄麄€(gè)大腦下載下來(lái)是做不到的。我剛剛完成了自己的一本新書，這本書里我針對(duì)這個(gè)話題談了更多的細(xì)節(jié)。
有一些東西，比如機(jī)械運(yùn)動(dòng)，我們可以下載，但我們的記憶，深度的記憶，像是來(lái)自童年成長(zhǎng)的記憶，這些是無(wú)法下載的，至少以目前的技術(shù)是做不到的。在書里我是想表達(dá)，你可以從腦電波里得到一些模式，這些可以存儲(chǔ)，但這只是大腦信息中非常少的一部分。一些信息深藏于生物組織當(dāng)中，無(wú)法提取出來(lái)。
雷鋒網(wǎng)：當(dāng)媒體談到腦機(jī)接口時(shí)，他們總是用到《黑客帝國(guó)》里的一些畫面來(lái)展示，然后很多人就認(rèn)為黑客帝國(guó)要變成現(xiàn)實(shí)之類的，您是不認(rèn)為這將會(huì)變成現(xiàn)實(shí)？
尼科萊利斯：肯定不是電影演的那樣?！逗诳偷蹏?guó)》第一部還不錯(cuò)，后面兩部就不大行了。不過(guò)呢，有一些是可以變成現(xiàn)實(shí)的，比如腦機(jī)接口與虛擬現(xiàn)實(shí)的結(jié)合。我們?cè)诓∪松砩弦呀?jīng)做過(guò)這些實(shí)驗(yàn)，像是巴西世界杯時(shí)，用大腦控制一個(gè)化身（avatar）來(lái)訓(xùn)練踢球，這種是已經(jīng)在發(fā)生的事情，而且未來(lái)會(huì)變得更好。
但我不認(rèn)為我們會(huì)像電影里那樣在后腦勺接跟線。這只是媒體喜歡炒作而已。科幻作品通常都比真正的科學(xué)更吸引人，但科幻很多是無(wú)法實(shí)現(xiàn)是，這也是為什么它叫科幻。
比如《星際迷航》里可以將人從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方，這是做不到的，因?yàn)檫@需要追蹤人類身體里的每一個(gè)原子才行。
雷鋒網(wǎng)：不過(guò)有一些科幻場(chǎng)景正變成現(xiàn)實(shí)，比如用全息影像將一個(gè)人傳送到另一個(gè)地方。
尼科萊利斯：對(duì)。比如手機(jī)就出現(xiàn)在 60 年代的《星際迷航》當(dāng)中，當(dāng)時(shí)沒(méi)人覺(jué)得這可以實(shí)現(xiàn)，但后來(lái)的確實(shí)現(xiàn)了。
雷鋒網(wǎng)：在腦機(jī)接口這個(gè)領(lǐng)域，能否談?wù)勀谶M(jìn)行的一些研究？
尼科萊利斯：嗯，我們?cè)趧傞_(kāi)始研究時(shí)，整個(gè)腦機(jī)接口只有一顆大腦和一臺(tái)機(jī)器?，F(xiàn)在，在過(guò)去三年中，我開(kāi)始用到多個(gè)大腦以及一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器，我們現(xiàn)在可以展示這個(gè)概念是可以推廣的，可以讓多只動(dòng)物或是人類與腦機(jī)接口進(jìn)行交互，這是我最新的研究領(lǐng)域。
我們展示了多只猴子可以在一個(gè)任務(wù)當(dāng)中通過(guò)大腦進(jìn)行合作，像是控制一個(gè)虛擬手臂運(yùn)動(dòng)，一只猴子可以控制 X 軸，另一只控制 Y 軸，還有一只 Z 軸，一起讓手臂在XYZ軸上運(yùn)動(dòng)。這是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的，所以大腦之間是可以同步的。
雷鋒網(wǎng)：這三只猴子并不知道其他猴子的存在對(duì)吧？
尼科萊利斯：對(duì)，不知道。在第一次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，他們不知道 ，我們?cè)?2015 年發(fā)表了這個(gè)研究。
雷鋒網(wǎng)：腦機(jī)接口的未來(lái)發(fā)展道路是什么？
尼科萊利斯：我覺(jué)得未來(lái)，醫(yī)生將可以用這樣的技術(shù)，連接到地球另一端的病人，幫助他們訓(xùn)練來(lái)更快地恢復(fù)，這一切透過(guò)網(wǎng)絡(luò)就能進(jìn)行。
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