意念控制时代

天津，2014年6月14日 “纯意念控制”人工神经康复机器人问世

6月14日，技术人员在指导因中风偏瘫的董姓患者使用“神工一号”。当日，“纯意念控制”人工神经康复机器人“神工一号”系统新闻发布会在天津市人民医院举行。这一历时10年的技术，是国家“863计划”“十二五”国家科技支撑计划和国家优秀青年科学基金重点支持项目，在复合想象动作信息解析与处理、异步脑—机接口训练与识别、皮层—肌肉活动同步耦合优化、中风后抑郁脑电非线性特征提取与筛查等关键技术上取得了重大突破，目前已拥有包括23项授权国家发明专利、1项软件著作权在内的自主知识产权集群，是适用于全肢体中风康复的“纯意念控制”人工神经机器人系统。

意念控制技术原理

要想搞明白究竟是如何利用“意念”操控物体，首先必须要理解“脑电”的概念。“意念”操控，是利用人类的脑波操控，相关的科学研究已经超过半个世纪。　通俗地讲，人类在进行各项生理活动时都在放电。心脏跳动时会产生1～2毫伏的电压，眼睛开闭会产生5～6毫伏的电压，而思考问题时大脑会产生0.2～1毫伏的电压。　如果用科学仪器测量大脑的电位活动，那么在荧幕上就会显示出波浪一样的图形，这就是“脑波”。脑波活动具有一定的规律性特征，和大脑的意识存在某种程度的对应关系。人在兴奋、紧张、昏迷等不同状态之下，脑电波的频率会有明显的不同，约在1～40赫兹之间，依照不同的频率，脑波又被进一步分为 、 、 、 波。当人在一定的压力之下精神高度集中时，脑波的频率在12～38赫兹之间，这个波段被称为 波，是“意识”层面的脑波；当人注意力下降，处于放松状态时，脑波的频率会下降到8～12赫兹，这被称为 波；进入睡眠状态后，脑波频率进一步下降，被分为 波（4～8赫兹）和 波（0.5～4赫兹），它们分别反映的是人在“潜意识”和“无意识”阶段的状态。　正是因为脑波具有这种随着情绪波动而变化的特性，人类对于脑波的开发利用成为了可能。电影《阿凡达》中所展现的实际上是一种叫做脑机接口的技术（Brain-Computer Interface，简称BCI），是指在人脑与计算机等外部设备之间建立直接的连接通路。通过对于脑电信息的分析解读，将其进一步转化为相应的动作，这就是用“意念”操控物体的基本原理。

意念接收   

核心原理就是利用了脑电波技术。将采集到的脑波信号通过传输到所使用的设备中，通过相应的软件来感受和测量脑电波，实现意念力互动操控。

意念处理

复合想象动作信息解析与处理。通过软件系统对采集的脑电波进行识别指令并作出解析处理。

脑—机交互接口 

把所解析处理以后的复合信息转化能让机器运行系统的数据流。交互视觉、听觉、力觉、运动等。

机器感知系统

机器通过所具有的视觉感知、运行感知、位置感知、波形感知等等得到的信息进行交互。

机器运行系统

运行加速、减速、变换位置、方向等等所有一切能表达的物理运动。

机器原始代码

机器运行最基本的机器语言。

能源系统

机器运行的能量

运用广泛

当前

应用于游戏、人工神经康复。

目前，脑波相关的技术大多应用在医疗领域，例如治疗癫痫等脑部疾病的病人。此外，已经有多个科研机构宣称开发出了可以利用思维控制的义肢，但是，目前大多仍停留在实验室阶段。　虽然人类对于脑波的研究已经有60多年，但是相关的科研成果一直没有能够进行大规模的商业化应用。一方面是由于人的大脑过于复杂，人类对于它的研究还比较初级，另一方面，脑波测量的困难也成为阻碍技术进一步发展的重要原因。人的大脑被紧紧包裹在头盖骨当中，头骨屏蔽掉了大量信号，能够传到外面的已经相当微弱，因此从外界测量就变得格外困难。在专业医疗领域，脑电波的测量要在患者头上装上十几个电极，并且涂满导电胶，十分麻烦。如此复杂的测量过程也阻碍脑波技术在民用市场推广，不过经过多年的技术积累，相关的技术终于在最近10年中取得了一些突破性进展。目前，硅谷创业公司Neurosky已经将庞大的脑波监测设备缩减至一个头戴式耳机的大小，并且仅仅需要一个金属触点就可以实现对于脑波的测量，这种便携式的设备也使脑波技术的大规模民用化成为可能。凭借这方面的技术优势，这家成立仅仅7年的公司迅速成长为行业内的领军企业。