随插即用的「义脑」!科学家结合机器学习

团队认为,这能让人工介面像是手臂一样,真正成为使用者的「延伸」。

随插即用的「义脑」!科学家结合机器学习

科学家最近完成一项「义脑」试验!他们利用机器学习让义脑系统可以「随插即用」,协助瘫痪者更轻易控制电脑介面。这项研究也刊登在生科领域权威期刊《自然生物科技》(Nature Biotechnology)上。

根据TNW报导,来自美国加州大学旧金山分校的神经病学教授Karunesh Ganguly指出,虽然近年脑机介面(brain computer interface;BCI)已取得大幅进展,但脑机介面仍然得每天重置、重新校对系统,没办法如同人类大脑的自然学习过程。

换句话说,目前的BCI 就像是人类无法形成身体记忆,得每天从零开始学习如何骑自行车、如何游泳等。因此,这个系统把脑皮层电图(electrocorticography;ECoG)阵列直接放在大脑表面上,并长期、稳定地监看大脑皮层的放电情况。

一开始,研究团队让一名四肢瘫痪的受试者进行试验。当受试者看着移动中的电脑游标时,也想像自己的脖子和手腕正在转动,这样就会让演算法逐步进行自我更新,让游标的移动与大脑活动相符。

但因为这种方法太花时间,因此团队又尝试了新方法:让演算法不需要每天进行重置,就能自动更新。进行新试验后,受试者也强化大脑的活动情况,最终团队开发出一种可以控制介面的心理「模型」。此演算法就算不更新,受试者也不用每天重新调整,就能「随插即用」该系统。

Karunesh Ganguly 表示,他们把演算法的更新速度控制妥当,平均每10 秒更新一次,不会超过人类大脑的更新速度。这样不仅能改善系统学习,也能在大脑和电脑这两大学习系统间建立如同伙伴的关系,让人工介面像是手臂一样,真正成为使用者的「延伸」。

研究团队也希望未来能应用在更复杂的机器系统(例如:义肢)中,借此改善瘫痪者的日常生活。想要更进一步了解,也可参考Karunesh Ganguly的研究实验团队。

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