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用意念與設(shè)備互動的最新進展

編輯：雁楓　[ 2013-5-17 9:00:56 ]　文章來源：數(shù)字標(biāo)牌網(wǎng)

多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)

　　任何新技術(shù)最新出現(xiàn)都無異于魔法，人機交互領(lǐng)域的發(fā)展尤其顯得如此——將來我們也許不用觸摸屏幕也不用對著無形的語音助手說話，就能查郵件、給朋友打電話了。目前許多大型公司和研究機構(gòu)都在研究如何通過大腦意念控制移動設(shè)備，以期為行動不便的人開發(fā)出與世界互聯(lián)的方式。三星公司最近就展示了自己在腦控平板電腦方面的新研究成果。三星公司新技術(shù)中心的研究人員說，該項目的最終目標(biāo)是拓寬人機互動的渠道。

三星研究員正與得克薩斯大學(xué)電氣工程系助理教授魯茲貝·賈法里(Roozbeh Jafari)聯(lián)手，利用一臺Galaxy Note 10.1和一頂嵌有腦電監(jiān)測電極(EEG-monitoring electrodes)的帽子，測試人們?nèi)绾斡靡饽畲蜷_應(yīng)用、選擇聯(lián)系人、從播放列表中選擇歌曲以及啟動或關(guān)閉設(shè)備。雖然三星近期并未計劃研發(fā)意念控制手機，但早期的研究顯示，腦機接口的確可以幫助行動不便的人完成一些原本無法達成的任務(wù)。

當(dāng)人們看到重復(fù)的視覺模式時，大腦會出現(xiàn)一些常見的活動模式。為了用監(jiān)測到的大腦信號控制智能手機，得克薩斯大學(xué)的研究員對這些大腦活動模式進行了監(jiān)控。在演示中，研究人員發(fā)現(xiàn)，人們只要專注于一個以獨特頻率閃爍的圖標(biāo)，即可啟動應(yīng)用并在其中進行選擇。

塔夫茨大學(xué)人機交互研究員羅伯特·雅各布(Robert Jacob)說，研究人員正在努力尋求更多與智能手機等小型設(shè)備交流的方法，該項目即是這一努力的一部分。“要想擴展輸入類型，同時又讓手機不離開口袋，這便是方法之一。”他說。

三星的首席研究員金仁洙指出，尋求與移動設(shè)備互動的新方式推動了該項目的發(fā)展。“幾年前，小鍵盤是手機唯一的輸入方式，而今用戶已經(jīng)可以通過語音、觸控、手勢乃至眼球運動來控制移動設(shè)備并與之互動了，” 金仁洙說，“通過增加更多的輸入方式，我們與設(shè)備之間的互動將變得更方便、更豐富。”

不過金仁洙也說，腦機接口仍然需要大量的研究方能成為與智能手機互動的一種新方式。團隊希望開發(fā)出能提取正確信息的信號處理方法，從而通過微弱而嘈雜的腦電信號控制設(shè)備，并將此方法應(yīng)用到移動設(shè)備之上。

而賈法里的研究面臨著另一項挑戰(zhàn)——開發(fā)出更易用的腦電傳感器。傳統(tǒng)的腦電圖系統(tǒng)需要用導(dǎo)電膠或濕電極，這意味著用戶的頭皮和傳感器之間需要有液態(tài)物質(zhì)。“根據(jù)電極數(shù)量的不同，初始化設(shè)置時間最長可達45分鐘，而且這種系統(tǒng)很不舒適。”賈法里說。而他新開發(fā)的的傳感器則不需要液體介質(zhì)，且只需10秒即可設(shè)置好。不過用戶還是需要戴上一頂布滿電線的帽子。

干電極腦電圖的概念并不新鮮，其缺點在于信號質(zhì)量較低，但賈法里說，他的團隊正在提高系統(tǒng)處理大腦信號的能力。最終，如果可靠的腦電圖設(shè)備易用且輕便，那么意念控制設(shè)備看起來可能就像“人們整天戴的那種帽子”，賈法里說。

金仁洙說，用腦電控制系統(tǒng)操作平板電腦的速度快慢取決于用戶自身。在團隊有限的實驗中，用戶平均每5秒可以做出一次選擇，精度在80%到90%之間。

事實上，已經(jīng)有不少通過腦電圖監(jiān)測腦波的腦控設(shè)備進入市場。神念科技(NeuroSky)的頭戴式耳機就使用腦電圖讀數(shù)和肌電圖接收有關(guān)使用者專注程度的信號，以控制玩具和游戲。Emotiv Systems公司還出售能讀取腦電圖數(shù)據(jù)和面部表情以增進游戲體驗的耳機。

“幾乎不可能預(yù)測到未來會怎樣，” 金仁洙說，“但考慮到人們對美國大腦研究計劃的廣泛支持，人機交互的發(fā)展似乎是不可避免的。”