用意念与设备互动的最新进展

    任何新技术最新出现都无异于魔法，人机交互领域的发展尤其显得如此——将来我们也许不用触摸屏幕也不用对着无形的语音助手说话，就能查邮件、给朋友打电话了。目前许多大型公司和研究机构都在研究如何通过大脑意念控制移动设备，以期为行动不便的人开发出与世界互联的方式。三星公司最近就展示了自己在脑控平板电脑方面的新研究成果。三星公司新技术中心的研究人员说，该项目的最终目标是拓宽人机互动的渠道。

    三星研究员正与得克萨斯大学电气工程系助理教授鲁兹贝·贾法里(Roozbeh Jafari)联手，利用一台Galaxy Note 10.1和一顶嵌有脑电监测电极(EEG-monitoring electrodes)的帽子，测试人们如何用意念打开应用、选择联系人、从播放列表中选择歌曲以及启动或关闭设备。虽然三星近期并未计划研发意念控制手机，但早期的研究显示，脑机接口的确可以帮助行动不便的人完成一些原本无法达成的任务。

    当人们看到重复的视觉模式时，大脑会出现一些常见的活动模式。为了用监测到的大脑信号控制智能手机，得克萨斯大学的研究员对这些大脑活动模式进行了监控。在演示中，研究人员发现，人们只要专注于一个以独特频率闪烁的图标，即可启动应用并在其中进行选择。

    塔夫茨大学人机交互研究员罗伯特·雅各布(Robert Jacob)说，研究人员正在努力寻求更多与智能手机等小型设备交流的方法，该项目即是这一努力的一部分。“要想扩展输入类型，同时又让手机不离开口袋，这便是方法之一。”他说。

    三星的首席研究员金仁洙指出，寻求与移动设备互动的新方式推动了该项目的发展。“几年前，小键盘是手机唯一的输入方式，而今用户已经可以通过语音、触控、手势乃至眼球运动来控制移动设备并与之互动了，” 金仁洙说，“通过增加更多的输入方式，我们与设备之间的互动将变得更方便、更丰富。”

    不过金仁洙也说，脑机接口仍然需要大量的研究方能成为与智能手机互动的一种新方式。团队希望开发出能提取正确信息的信号处理方法，从而通过微弱而嘈杂的脑电信号控制设备，并将此方法应用到移动设备之上。

    而贾法里的研究面临着另一项挑战——开发出更易用的脑电传感器。传统的脑电图系统需要用导电胶或湿电极，这意味着用户的头皮和传感器之间需要有液态物质。“根据电极数量的不同，初始化设置时间最长可达45分钟，而且这种系统很不舒适。”贾法里说。而他新开发的的传感器则不需要液体介质，且只需10秒即可设置好。不过用户还是需要戴上一顶布满电线的帽子。

    干电极脑电图的概念并不新鲜，其缺点在于信号质量较低，但贾法里说，他的团队正在提高系统处理大脑信号的能力。最终，如果可靠的脑电图设备易用且轻便，那么意念控制设备看起来可能就像“人们整天戴的那种帽子”，贾法里说。

    金仁洙说，用脑电控制系统操作平板电脑的速度快慢取决于用户自身。在团队有限的实验中，用户平均每5秒可以做出一次选择，精度在80%到90%之间。

    事实上，已经有不少通过脑电图监测脑波的脑控设备进入市场。神念科技(NeuroSky)的头戴式耳机就使用脑电图读数和肌电图接收有关使用者专注程度的信号，以控制玩具和游戏。Emotiv Systems公司还出售能读取脑电图数据和面部表情以增进游戏体验的耳机。

    “几乎不可能预测到未来会怎样，” 金仁洙说，“但考虑到人们对美国大脑研究计划的广泛支持，人机交互的发展似乎是不可避免的。”