头戴微电极的“鼠哥”。卢绍庆摄
浙江日报杭州5月23日讯 大白鼠本身的视力很弱,如何让它看得更清楚呢?浙江大学科研人员今天发布最新研究成果,通过“混合智能”的技术,让大白鼠有了好视力。
不久前,一只被称为“鼠哥”的小家伙,在浙江大学接受了一项特殊的手术。“在它的大脑里植入一块微电极。”国家973项目“脑机融合感知和认知的计算理论与方法”课题组成员、浙江大学计算机学院教授潘纲告诉记者,这块微电极是“鼠哥”与电脑之间的桥梁——通过它既能收集“鼠哥”的脑信号,也能将电脑的指令成功传达。
奥秘还不止这些。记者发现,“鼠哥”随身背着一个黑色的“背包”,这里头机关密布,才是令“鼠哥”获得好视力的关键。潘纲介绍,这里面有一个脑机接口部件,直接跟“鼠哥”大脑连接进行脑机通讯。除此以外,一个针孔式摄像头充当了“鼠哥”真实的眼睛。“摄像头捕捉到的景象,会通过无线信号传给计算机,计算机再通过人工智能中的机器视觉技术,自动分析与识别图像中的物体,并根据大白鼠当前状态规划下一步的运动策略。”
“计算机的视觉补充了大鼠自身视觉,我们把它叫做‘视觉增强大鼠’,这一机器智能与生物自身智能融合的模式,被成为‘混合智能’。”课题组负责人、浙江大学计算机学院教授吴朝晖告诉记者,“鼠哥”好视力的背后,是信息、医学、生物学、材料学等多学科科研人员共同努力的结果。
在人工智能领域,脑机融合是一个重要的发展趋势。吴朝晖介绍,三年前,课题组首次提出“混合智能”的概念,让生物智能和机器智能深度融合,“混”成一个崭新的智能系统。这已成为人工智能一个新的发展方向。“视觉增强大鼠的例子,代表我们在这方面迈出了探索性的一步,说明在信号层,甚至在更高的信息层,能够把机器智能和生物智能打通。”
“生物智能与机器智能的融合乃至一体化,将会有很大的应用前景。”吴朝晖说,视觉增强大鼠是课题组对混合智能的初步探索,有望为神经康复和动物机器人提供研究思路。而动物机器人,可以在抢险救灾时,代替人类完成许多不可能的任务,甚至还能充当侦察兵,在国防安保上发挥作用。
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脑机接口研究
脑机接口是指在人或动物脑与外部设备间建立的直接连接通路。
2012年2月21日,浙江大学研究组的科学家宣布,他们已在猴子身上实现了大脑信号“遥控”机械手做出抓、勾、握、捏等较精细的手势。这是当时国际脑机接口领域取得的最新成就,不仅使科学家进一步为残障人士研发精密假手带来了希望,也为进一步全面破译脑部精细信号,并将信号对机器的准确传递建立了研究模型。
清华大学医学院生物医学工程系洪波副教授课题组近日分别在国际权威期刊《神经影像》和《神经外科杂志》发表论文,首次提出并实现了基于大脑皮层表面神经信号的微创脑机接口和神经外科手术前的大脑皮层功能快速定位。
据报道,美国一个科研小组近期研制出世界首个触觉仿生手,并将进行首次移植实验。这种仿生手直接通过两个电极与中枢神经系统相连,移植者可以通过意念控制新手,还能把掌上感知信号实时反馈大脑。如果实验成功,不但医学意义重大,也将是脑机接口技术的一次巨大突破。
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