“這款基于AI的腦機借口可以讀取人類想法并操控機械臂運作?!泵绹芯繄F隊如是說道!
站長之家(ChinaZ.com) 3月7日 消息:據(jù)外媒報道稱,一位四肢癱瘓的男性借助捕捉腦信號并將其傳輸至計算機的腦機接口(BCI)裝置,僅通過在腦海中想象動作,就成功地按照自己的意愿控制了機械臂。
利用基于AI的腦機接口對癱瘓患者的機械臂進行控制的過程
注:
(F)四肢癱瘓患者利用基于人工智能(AI)的腦機接口(BCI)裝置,僅通過想象動作來操控機械臂和手的訓(xùn)練場景。
(G)伸出機械臂、抓取物品、移動物品、然后轉(zhuǎn)動并放下的動作過程。
(H)機械臂伸出抓取墻上的物品,移動物品,然后將其放回墻上的動作過程。
美國加州大學(xué)舊金山分校(UCSF)神經(jīng)學(xué)副教授卡魯內(nèi)什?甘古利(Karunesh Ganguly)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組 7 日在科學(xué)期刊《細胞》上宣布,他們利用基于人工智能的BCI設(shè)備,成功實現(xiàn)了“僅通過想象就能控制機械臂”的操作 —— 該設(shè)備可以通過捕捉四肢癱瘓患者想象特定動作時大腦中發(fā)生的微小信號變化來學(xué)習(xí)動作。
Gangley 教授表示:“人類與人工智能的學(xué)習(xí)結(jié)合是腦機接口的下一步,這對于實現(xiàn)復(fù)雜而逼真的動作是必不可少的。與過去只能工作一兩天的設(shè)備不同,我們這次開發(fā)的腦機接口設(shè)備可以工作七個月而無需任何調(diào)整?!?/p>
研究小組解釋稱,研究的核心是找出幾年前曾中風(fēng)并癱瘓的研究對象在想象重復(fù)某些動作時,大腦活動每天發(fā)生的變化 —— 研究參與者無法說話或移動。
研究小組在參與者的大腦表面植入了微型傳感器,并要求他們想象移動身體的各個部位,例如手、腳和頭,以觀察當他們想象這些動作時,大腦信號模式如何隨時間變化。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),雖然參與者實際上無法移動,但當他們想象移動時,他們的大腦會產(chǎn)生與該運動相對應(yīng)的信號,基于人工智能的BCI記錄了傳感器捕獲的這些信號的變化和位置。
分析還發(fā)現(xiàn),在做特定動作時大腦中出現(xiàn)的信號形狀保持不變,但其位置每天都會略有變化。
基于此,研究團隊通過讓參與者想象移動手指、手和拇指等特定身體部位的簡單動作,持續(xù)兩周來訓(xùn)練AI,同時用傳感器記錄大腦活動。
參與者通過該BCI進行了訓(xùn)練,僅通過想象動作即可控制機械臂和手,并成功按照自己的意愿操作機械臂。
研究團隊表示,參與者開始使用真正的機械臂進行練習(xí)后,只需練習(xí)幾次,他們就能拿起一個積木,將其轉(zhuǎn)動、并移動到不同位置,還能打開柜子,拿出杯子,從凈水器中取水。
甘利教授表示,他們目前正在改進AI模型,以實現(xiàn)更快、更流暢的機械臂運動,同時還計劃“在家庭環(huán)境中”測試這款BCI設(shè)備?!斑@項技術(shù)可以讓四肢癱瘓者自己進食和飲水,這將改變他們的生活,”他繼續(xù)說道?!艾F(xiàn)在我們已經(jīng)學(xué)會了如何構(gòu)建這個系統(tǒng),相信我們能夠?qū)崿F(xiàn)它?!?/p>
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