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用意念與設(shè)備互動的最新進(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)，但早期的研究顯示，腦機(jī)接口的確可以幫助行動不便的人完成一些原本無法達(dá)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(jī)，得克薩斯大學(xué)的研究員對這些大腦活動模式進(jìn)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(jìn)行選擇。

塔夫茨大學(xué)人機(jī)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(jī)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(kuò)展輸入類型，同時又讓手機(jī)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(jī)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(jī)接口仍然需要大量的研究方能成為與智能手機(jī)互動的一種新方式。團(tuán)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(dá)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(tuán)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(tuán)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(jìn)入市場。神念科技(NeuroSky)的頭戴式耳機(jī)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(jìn)游戲體驗的耳機(jī)。

“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(jī)交互的發(fā)展似乎是不可避免的。”