在經(jīng)典科幻電影《黑客帝國(guó)》中，主角們的大腦通過線纜與電腦連接后，就可以憑意識(shí)暢游虛擬世界。電影《阿麗塔：戰(zhàn)斗天使》中，半機(jī)械人通過腦神經(jīng)與電子裝置對(duì)接，實(shí)現(xiàn)意識(shí)自由的控制整個(gè)機(jī)械軀體。我們還以為這些電影大片描繪的科幻場(chǎng)景只能出現(xiàn)在熒幕前時(shí)，腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)在世界頂尖的實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)了很多不可思議的成果，比如，意念打字、意識(shí)互通、人工耳蝸等。那么，腦機(jī)接口技術(shù)BCI能否在無人駕駛領(lǐng)域帶來革命性變化?

對(duì)此，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院腦-機(jī)接口研究方向博士張罡在最新一期《懂車Talks》節(jié)目中表示：“在無人駕駛的時(shí)代，通過腦機(jī)接口的技術(shù)，車輛就不再只是一個(gè)簡(jiǎn)單的工具，而是能夠成為人們的知心伴侶，更好的為人們服務(wù)。然而腦控車技術(shù)是一個(gè)很難的技術(shù)，目前這項(xiàng)技術(shù)尚處在積累的階段，又面臨很多科學(xué)問題。人類科技進(jìn)步的速度無法預(yù)測(cè)，我們要享受科技，未來可期?！?/p>

演講全文

大家好。

我是懂車talk的講者張罡。我的研究方向是腦機(jī)接口對(duì)無人車輛的駕駛控制。在過去的研究中，我與國(guó)防科大北方工業(yè)等高校和企業(yè)合作，研究腦機(jī)接口對(duì)無人車輛的控制，這是一個(gè)什么樣的研究呢?其實(shí)對(duì)大家來說一點(diǎn)也不陌生，比如我們看到有很多影視劇中，中國(guó)古代的修仙故事，那么人可以通過意識(shí)來控制飛劍，那這樣的一個(gè)技術(shù)就是腦機(jī)接口。那么還有一些科幻電影，比如像黑客帝國(guó)，那么人在通過腦機(jī)接口的這樣的一個(gè)技術(shù)，可以在一個(gè)虛幻的夢(mèng)境中去干很多的事情。

解放雙手，腦機(jī)接口技術(shù)提供更多出行可能

那么什么是腦機(jī)接口技術(shù)呢?它的專業(yè)名詞叫做BCI brain computer interface，還有一個(gè)專業(yè)名詞叫BMI：Brain machine interface。這樣的技術(shù)實(shí)際上就是建立起大腦與外界設(shè)備的一個(gè)通訊。那么通過這個(gè)技術(shù)就可以直接將大腦的意識(shí)信號(hào)傳遞給我們周邊的設(shè)備來進(jìn)行控制，是不是聽起來挺科幻的。

目前研究腦機(jī)接口技術(shù)有兩種大的方向，一種是通過植入式的腦機(jī)接口，另外一種是通過穿戴式的腦機(jī)接口，馬斯克的neurallink公司所做的就是植入式的腦機(jī)接口，我們實(shí)驗(yàn)室主要做的是穿戴的這個(gè)方向，早在2002年，我們就通過穿戴式的腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)了對(duì)外部設(shè)備的控制。

為什么要研究腦機(jī)接口對(duì)無人車輛駕駛這樣的一個(gè)題目呢。北京聯(lián)合大學(xué)有一個(gè)特教學(xué)院，這里有個(gè)學(xué)生叫做曹兆昱，他4歲就患上了先天重癥肌無力，行動(dòng)很不方便，這樣的學(xué)生，他們一生中有很多事情都是無法實(shí)現(xiàn)的。比如說開車，那我想在人工智能的時(shí)代，在無人駕駛的時(shí)代，通過腦機(jī)接口的技術(shù)，可以使得像他這樣的學(xué)生能夠駕駛汽車更好的生活。實(shí)現(xiàn)無障礙的開車，通過用戶身上的傳感器可以隨時(shí)了解用戶的用車需求，用意念就可以把汽車召喚到自己的身邊，聽起來是不是有點(diǎn)像《 x戰(zhàn)警》里面的教授，人坐在車?yán)铮恍枰ㄟ^腦袋里那些看不見摸不著的意念就能夠控制自己的交通工具。當(dāng)腦機(jī)接口控車技術(shù)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，車輛就不再只是一個(gè)簡(jiǎn)單的工具，而是能夠成為人們的知心伴侶，更好的為人們服務(wù)。我想這種電影里才有的奇跡，有一天會(huì)來到我們的生活。

很多人一聽到這個(gè)課題的第一反應(yīng)，都是我們有必要上升到用意念控車嗎?除了對(duì)特殊人群這樣的技術(shù)究竟有什么樣的意義呢?試想一下，在開車的時(shí)候，我們是否有過昏昏欲睡的經(jīng)歷，是否有過在停車場(chǎng)忘了車停在哪的尷尬。那么這些問題在實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口控車的技術(shù)之后都 不是問題。實(shí)現(xiàn)駕駛中解放人的雙手雙腳，使得人在駕駛過程中能夠有時(shí)間去干更多其他的事情。通過安裝在頭部的傳感器，可以輕易的獲取人的用戶狀態(tài)，進(jìn)而判斷你的指令是否正確，避免安全事故。為用戶提供更舒適的駕乘環(huán)境。在這種技術(shù)加持下，車輛將不再只是工具，而是一個(gè)能夠讀懂你的伙伴。當(dāng)你需要車輛的時(shí)候，車就會(huì)隨時(shí)隨地出現(xiàn)在你的面前。在開車的時(shí)候也只需要通過腦選擇你想去的地方，就可以安心的做其他事情。如果在途中有停車或改變路徑的需求，也只需要?jiǎng)觿?dòng)腦就可以了。

未來已來，腦控車技術(shù)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)只是時(shí)間問題

意念控車的原理是什么呢?首先我們要通過腦機(jī)接口的采集設(shè)備來獲取人的腦電信號(hào)，這個(gè)設(shè)備可以像一頂帽子，或者是一個(gè)首飾，也可以是一個(gè)像紐扣一樣的植入設(shè)備，獲取的數(shù)據(jù)通過無線傳輸可以傳輸?shù)轿覀兊钠嚨鸟{駛芯片，也就是汽車的大腦。那么汽車通過判斷人的這個(gè)駕駛指令是否合法，是否符合駕駛規(guī)則，然后再執(zhí)行人的這個(gè)駕駛指令。

意念控車的技術(shù)發(fā)展情況如何呢?早在2011年柏林自由大學(xué)的autonomous項(xiàng)目，就公開展示了基于想象運(yùn)動(dòng)的控車實(shí)驗(yàn)。2012年我的導(dǎo)師高小榕教授和清華大學(xué)信息學(xué)院的孫富春教授，合作開展了腦控?zé)o人車的研究，南開大學(xué)、北京理工大學(xué)等在2015年也開展了腦控車的實(shí)驗(yàn)。

目前腦控車的實(shí)現(xiàn)方法有通過想象運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)態(tài)誘發(fā) ，p300，等方式實(shí)現(xiàn)。比如想象運(yùn)動(dòng)是通過人想象左手和右手，左腳或者右腳。那我只需要想象一下，我使用左手或右手就可以實(shí)現(xiàn)車輛的左拐右拐。而穩(wěn)態(tài)誘發(fā)是通過一個(gè)視覺刺激的按鈕，那這種按鈕可以做在人的眼鏡里面，也可以做在你的屏玻璃上。那么當(dāng)人們注意力集中在這個(gè)目標(biāo)的時(shí)候，就會(huì)誘發(fā)出大腦的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。就可以知道用戶看到哪些按鈕，從而識(shí)別出人的意圖。

腦控車技術(shù)是一個(gè)很難的技術(shù)。目前這項(xiàng)技術(shù)尚處在積累的階段，又面臨很多科學(xué)問題，比如腦機(jī)接口如何在車輛駕駛的復(fù)雜環(huán)境下應(yīng)用，如何提高腦控車技術(shù)的可靠性?腦控車時(shí)人與車的智慧如何融合等等問題。

從汽車行業(yè)來看，日產(chǎn)曾經(jīng)在2019年的廣州車展上做出了brain to vechicle的展示，這是一項(xiàng)提高人駕駛過程中反應(yīng)速度的技術(shù)。通過獲取大腦信號(hào)更快的將駕駛信息傳輸?shù)杰囕v，使得車輛更快的做出反應(yīng)。在其他領(lǐng)域，馬斯克的neurallink公司今年發(fā)布的猴子可以通過意念玩游戲，并獲取香蕉沙冰的獎(jiǎng)勵(lì)這樣的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)。雖然它只是對(duì)初創(chuàng)的BCI實(shí)驗(yàn)的一個(gè)致敬，但所展示出來的技術(shù)是不容小覷的。

幾個(gè)月的植入時(shí)間，穩(wěn)定的傳輸，通過將電極芯片植入顱骨，減少排異反應(yīng)，足夠微小的植入設(shè)備，獲取足夠好的腦電數(shù)據(jù)。這一系列的創(chuàng)新和解決問題的思路是值得我們學(xué)習(xí)的。Neurallink明年將在人身上做實(shí)驗(yàn)，馬斯克名下有很多的科技公司，其中最出名的就是特斯拉無人駕駛電動(dòng)汽車的生產(chǎn)企業(yè)。將腦機(jī)接口應(yīng)用于無人車的駕駛，也只是時(shí)間的問題。

由于腦控車技術(shù)需要獲取人的腦電信號(hào)，因此在業(yè)內(nèi)普遍存在另一種聲音。這些腦電數(shù)據(jù)是否涉及人的隱私和倫理問題?當(dāng)我們?cè)诘玫竭@些數(shù)據(jù)的時(shí)候，在使用這些數(shù)據(jù)的時(shí)候，當(dāng)我們的意識(shí)被讀取的時(shí)候，我們的隱私能否還被保護(hù)，這些隱私的數(shù)據(jù)又如何保護(hù)?對(duì)于目前的腦機(jī)接口技術(shù)來說，還沒有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)人大腦的控制，所以大家暫時(shí)還無需擔(dān)心我們被機(jī)器控制的問題。

有人問這項(xiàng)技術(shù)離我們究竟有多遠(yuǎn)?我無法預(yù)測(cè)人類科技進(jìn)步的速度，但我認(rèn)為部分技術(shù)可能很快會(huì)應(yīng)用到車輛駕駛中，比如說通過視覺刺激的菜單可以實(shí)現(xiàn)無障礙的車輛駕駛的交互。疲勞駕駛檢測(cè)可能出現(xiàn)在貨運(yùn)行業(yè)避免疲勞駕駛，通過腦電波獲取駕駛者的情緒，從而判斷人的駕駛指令是否合理等等。腦機(jī)接口技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我認(rèn)為它將在無人駕駛實(shí)現(xiàn)之后實(shí)現(xiàn)對(duì)車的控制，也就是在2035年之后，在之后的五到十年，也就是2045年之后，用意念控制汽車將廣泛出現(xiàn)在我們的生活中。

享受科技，未來可期。以上就是我今天的分享，希望能帶給大家一些思考，謝謝。