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适配AR/VR,仅60g重的实时脑机设备NextMind来袭

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Esther| 编辑在刚竣事的CES 2020上,NextMind展示了一款基于EEG的穿着式及时脑机接口装备(如今为开辟者版)。如今,该套件特点黑白入侵操持,信号及时处置处罚,仅60g重,支持多数AR/VR装备,穿着轻便,开辟者版售价仅399美元。NextMind装备必要放在大脑后侧读取EEG数据,然后基于深度学习技能举行剖析。而被Facebook收购的CTRL-labs则专注于通过肌肉电信号EMG联合呆板学习来实现非入侵脑意识操控。显然,NextMind方案更符合“传统意义上脑机接口”概念,一方面是由于它的使用方式是直接戴在后脑勺上,另一方面也由于其更靠近人脑,原理是通过及时读取和分析脑视觉皮层信号来实现用意念控制电子装备的效果,使用更方便。 222624hg465ppqi2atm8kr.jpg 同时,与眼球追踪和输入方案相比,NextMind脑机接口通过视觉皮层可以大概辨认到更丰富的信息,因此更能辨认到真实意图,应用场景更多,包罗:控制电视界面(换频道、播放、停息、静音)、玩游戏、输入、改变台灯颜色等,用于VR的时间,只必要别在头显后侧绑带上。剖析NextMind脑机接口NextMind首创人兼CEO Sid Kouider在2017年正式建立该公司,公司如今共有15名员工,包罗软件、呆板学习、硬件和游戏开辟职员。在此之前Sid Kouider是一名从事认知神经科学研究的教授,曾经在《科学》、《天然》期刊上发表过关于视觉意识和大脑的文献。据悉,他的研究重点告急放在患有互换障的人群,而且得到了许多发现,好比小婴儿可以大概感知到身边的事物,而且人们在睡觉的时间也能通过声音内容来学习为了进一步相识和探索等。 222624cemmhfsbjbfahhfe.jpg 厥后他们开始实验用非侵入式方案破解神经信号,在积聚肯定履历后决定开辟一款可以大概及时分析神经信号的产物。Kouider表明道,在实验室中分析神经信号的时间比力长,先是做实验,然后再举行分析,因此NextMind脑机接口的目的是,可以大概及时且同步地辨认和破解视觉皮层信号,实现人脑和任何呆板之间的交互,并成为一种普通化的技能。 222624pcz2c9rcbcr2snfc.jpg 如今,其开辟的脑机接口约60g重,通过上面搭载的8个电极来丈量脑部运动,将来还将进一步缩小体积、镌汰电极来提拔舒服性。Kouider透露,电极是丈量脑部运动的关键,其接纳了NextMind独有的质料(履历多次迭代开辟而成的某种机密质料),让电极可以为呆板学习算法捕获到更多数据。 222624jxze5ajbubejjbbq.jpg 谈及开辟这种新质料的缘故因由,Kouider体现:为相识决呆板学习算法的困难,我们不得不研发新质料来进步灵敏度。这种质料基于脑电图传感方式,但与临床脑电图相比,前者的信噪比进步了约4倍,而且不消凝胶。NextMind的每个电极搭载了一个微芯片,可以大概直接处置处罚电极捕获到的信息。别的,为了包管最佳信号,电极接纳了雷同于梳子的形状,可以大概穿过发丝到达头皮。风趣的是,Kouider在建立NextMind后就把本身剃成了光头。比眼球追踪更风趣的交互方式据相识,如今NextMind脑机接口可以将你的注意力转化为盘算机和AR/VR头显的输入指令。也就是说,你如今使用NextMind的时间,必要主动去凝视目的,才华刺激视觉皮层的特定反馈。据悉这种神经反应在脑电图中会以一种独特的颠簸的情势显现。别的视觉皮质不光是吸取眼球的信息,也会放大神经元的刺激,以辨认你的意图。当你将注意力放在差别的位置上时,就会产生注意力信号,而NextMind并不会破解注意力本身,而是注意力输出的效果。当你在一个目的上投入更多注意力的时间,输出的注意力信息将得到放大,NextMind就可以辨认并分析出你要做什么。相当于你的大脑和物体形成了一种同步性,你注意力越会合,目的产生的共鸣就越大,呆板学习算法的决定也更确定。 222624p35w5qqzqibbuj33.jpg 因此本质上来讲,NextMind并不是眼球追踪体系,由于眼球追踪无法辨认意图。打个比方,当一个人举玻璃杯挡在面前,另一个人看向他,但第一个人并不能确定第二个人是在看杯子还是看他,而NextMind却可以分辨。如今,NextMind无法举行闭眼状态的数据读取分析,将来,NextMind目的是闭眼也能辨认视觉意图,乃至视觉想象力,实现人脑与呆板之间更快速、天然的交互。这些功能将会在一个装备中集成。Kouider体现:我们发现视觉皮层不光包罗从外接辨认到的信息,也包罗你输出的影象、想象、梦境信息。也就是说,视觉皮层中的神经元不光具备视觉感知本领,也能处置处罚来自外接的信息。他还增补,而视觉注意力,则存在于信息吸取和想象力输出之间,它通常以由上自下的规律移动,也受到前额皮质等大脑神经元部位控制,这也是NextMind正在动手破解的。应用场景体验在使用NextMind之前,必要先将它与条记本等电子装备配对毗连,接着系紧绑带,以获取高质量的信号。然后就是,校准和培训演示,以及创建你的神经档案模子。在校准过程中,你必要保持静止,并将注意力放在三条渐渐靠近将形成三角形的绿线,它们大概在屏幕中差别的位置会合。在短短几分钟内,NextMind就已经辨认到1到10MB的数据(代表你的神经档案)。 222624wqwzzxpnpqq32xpw.jpg Kouider先容到,理论上讲你一戴上就能用,但就像是第一次用鼠标一样,还是必要在实验中渐渐认知趣识。外媒VentureBeat有幸对这款产物举行了体验,并将其用于多种场景:1)控制电视如今,你可以通过NextMind实现更换电视频道、停息播放、静音等动作,不外要依靠与电视上的界面,相当于你在用注意力控制电视上的输入光标(绿色三角形)。2)玩游戏①在这个demo中,体验者必要用摇杆去控制一个小方形在平台上跳跃,同时可以通过注意力去攻击仇人大概推动物体(用注意力移动绿色三角形来实现)。3)输入暗码体验者通过注意力在电脑屏幕上输入4位数字暗码,以此来解锁屏幕。不外一个一个选择数字是一个漫长的过程,不外随着日后算法日益提拔,速率渐渐进步。4)玩游戏②第四个demo是经典游戏《打鸭子》的改编版,体验者体现用注意力开枪比手柄更容易,纵然是用余光来看鸭子也没标题,只要视觉皮层辨认到鸭子,理论上NextMind就可以大概辨认。厥后体验者摘下了本身的眼镜,由于看不清绿色三角是否对准鸭子,辨认的精确率有些降落。这是由于你的大脑只吸取到一个大概的信号,于是NextMind无法确认你将注意力放在精确的目的上。5)控制台灯颜色体验者体现:控制台灯颜色是最风趣的应用之一,必要通过将注意力会合在电脑上的差别色块来控制。将来,开辟者可以将物理的着色器安装在台灯上,如许NextMind用户就能直接控制台灯颜色,不必要毗连电脑了,大概有一天乃至可以通过在头脑中想象来实现控制。固然色盲患者也不消担心,差别的色块上具备差别的图案,方便区分。Kouider表明,这是由于视觉皮层包罗多种信息,包罗形状、方向、边界、颜色和运动等,在不久的将来,NextMind乃至有望破解脑皮层对形状的明白,到时间就不必要色彩,乃至险些不必要用图案来辨别。6)VR用于VR头显时,不必要使用绑带,直接将脑机接口卡在头显绑带反面就可以。别的在VR demo之前,还必要继承一段训练和校准,在这过程中你必要将注意力会合在外星人头上,炸毁它们。 222625nkxgloo7lx0c70cg.jpg 除了攻击外星人之外,体验者还实验用注意力爆破木桶。由于在渐渐熟悉的过程中会发生某种情势的迁徙学习,纵然木桶形状和外星人差别,NextMind也能有用辨认。 222625v1hwhzkmtjzh0onm.jpg Kouider指出,由于VR的分辨率还不敷高,因此为了进步视觉注意力辨认的精确性,demo中的目的必须体积更大。别的,在VR中不再使用绿色三角形光标,而是使用色彩等的改变来为大脑提供新的信息,促进神经反馈。他还体现:NextMind并不是独立于VR的装备,可以把它看做是VR或AR交互的另一种情势。这种搭配的效果富足好,以至于在CES 2020上斩获两个奖项,包罗:VR/AR范畴最佳创新奖和穿着技能荣誉奖。不出不测,现场体验感也富足好,不完满但有用。接下来随着硬件、软件和呆板学习算法的提拔,效果有望进一步提拔。对此,Kouider体现:在提拔呆板学习算法的速率和服从,以及简化使用流程上投入了大量时间和精力,但如今最告急的困难在于硬件,就像是没办法使用MRI一样,固然辨认效果更好,但是时间分辨率不敷高。办理这一标题的办法之一,就是继承积聚富足的呆板学习数据。潜伏应用场景总之,从NextMind展示的demo来看,它是有用的,只管还不敷完满。不外,如今用它来举行输入的速率还无法逾越双手大概其他常见输入装备,于是找到一个有用的杀手级应用场景是关键。因此,NextMind推出了开辟套件,一方面是为了获取更多用于训练呆板学习算法的数据,另一方面是通过开辟者来探求和实验新的应用场景。如今,NextMind已经与开辟者、投资者、潜伏相助同伴举行了探究,好比汽车厂商预计可以将脑机接口的电极集成在车座上,如许司机坐在座位上就可以控制汽车了,无需再用手控制方向盘。 222625xmrll33mplx4mgyg.jpg 别的,也可以集成在AR眼镜中,搭配手势辨认、眼球追踪等技能一起使用。别的一种潜伏的应用场景是神经检测,好比验证飞行员是否在5秒内注意到错误警报,假如没有便关照警报变的更显眼。对此,Kouider体现:不外如今,更告急的是优化脑机接口的控制功能,而不是检测,由于必要尽大概进步算法的速率。Kouider增补,NextMind最告急的效果是实实际时的脑机交互,我以为在3、4年后,它还能辨认你闭眼在脑海中思考的东西。理论上讲是可行的,只是必要办理信号和速率的标题。参考:https://www.next-mind.com/https://venturebeat.com/2020/01/05/nextmind-is-building-a-real-time-brain-computer-interface-unveils-dev-kit-for-399/
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