专访脑机接口研究先驱米格尔 • 尼科莱利斯:马斯克的观点我不同意 专访脑机接口研究先驱米格尔 • 尼科莱利斯:马斯克的观点我不同意 AI资讯 第1张

雷锋网按:在《黑客帝国》火爆全球后,脑(脑)机(后)接(插)口(管)成为人们憧憬的未来,这个未来到底有几分科幻几分真实呢?我们的大脑是否真的可以和网络虚拟世界连接起来?著名科学家,脑机接口领域开创者,著有《脑机穿越》(湛庐文化出品)一书的米格尔 • 尼科莱利斯(Miguel Nicolelis)接受了雷锋网专访,为大家解答关于脑机接口、人工智能领域的问题。采访中,他对马斯克的赛博格言论嗤之以鼻,并认为数字永生只是一个诗意的想像。

关于米格尔 • 尼科莱利斯

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    世界顶级科研机构巴西埃德蒙与莉莉·萨夫拉国际纳塔尔神经科学研究所联合创始人,美国杜克大学神经工程研究中心创始人,现任杜克大学医学院神经生物学教授。

    法国科学院院士、巴西科学院院士,常在《自然》 《科学》等国际一流学术期刊上发表论文。2004年被美国科普杂志《科学美国人》评为全球最具影响力的20位科学家之一,其研究被《麻省理工科技评论》评为10大最具突破性的科技创新之一。

    2014年巴西世界杯“机械战甲”发明者。

    著有《脑机穿越:脑机接口改变人类未来》( Beyond Boundaries:the new neuroscience of connecting brains with machines-and how it will change our lives),湛庐文化出品。

    尼科莱利斯祝大家 GAIR 参会愉快

    CCF-GAIR 2017 大会即将于明白(7月7日)在深圳开幕,尼科莱利斯虽遗憾未能来参加,但他通过视频祝大家在本届 GAIR 大会参会愉快。

    以下为专访实录。

    雷锋网:这是您第一次来中国吗?

    尼科莱利斯:不是,今年之前我没来过中国,不过我三月份去了香港,两周前还来了上海和北京。所以这是我第三次来中国了,而且会是很短的一次。

    雷锋网:您对中国整体印象如何?

    尼科莱利斯:我从小就对中国和中国的历史很感兴趣,所以真的来了这里后觉得很开心。我也去了上海和香港,所以对中国的认识有一个比较大的视野,令我印象很深刻。

    雷锋网:关于您的这本书《脑机穿越:脑机接口改变人类未来》,能谈谈它的写作背景吗?您希望读者从中获得什么?

    尼科莱利斯:我做了很久的神经系统科学家,用各种各样的新想法和方法研究大脑。研究了将近 30 年(27 年)后,我觉得向那些不是神经系统科学家的大众分享我们的研究发现会很有意思。

    这本书有特别的重要性,因为我在里面讲述了自己开创的这个领域——脑机接口(brain-machine interface),之前大家并不了解关于这些研究的幕后,像是为什么我们要做这样的研究,有哪些困难,以及我们对于自己的发现有多么惊讶。

    这本书像是一本小说,向大家讲述科学是怎么做的,类似这种想法需要多久才能实现。我觉得这是一种和自己不是科学家的科学爱好者的沟通方式,还有那些喜欢脑科学研究,但看不了各种研究论文的人,告诉他们这个领域是怎么做的。

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    脑机接口能用来做什么?

    雷锋网:目前,脑机接口(brain-computer interfaces)用于完成任务不是很多,比如让瘫痪者恢复运动控制,还有让患闭锁综合症,无法用语言或手势进行交流的病人能够再获沟通能力。您觉得脑机接口在近期还有哪些应用场景,远期来看呢?

    尼科莱利斯:我们一般叫它 brain-machine interface, 这是更通常的叫法,因为它不只是大脑与电脑连接,而是可以和各种各样的机器连接,比如汽车、机器人、手机,所以我们叫它 brain-machine interface,brain-computer interface 是它的一个子领域,范围被限制到计算机。

    在开创这整个领域时,我们是从机械控制层面开始。我们想看看,通过脑机接口,瘫痪者是不是可以重获“肢体控制”——手能动,脚能移。结果发现,这项技术是有用的。

    我们刚开始做时,没人相信这能成功,而现在世界上有多个实验室都在进行相关的研究了,也有很多患者从中受益。

    而且,这项技术也不再仅仅用于瘫痪者,它正扩展到更多的疾病应用上,比如帕金森症,我们刚刚发表了一项研究,显示它可以应用于癫痫。现在研究人员也开始超越医疗领域,开始将脑机接口应用在一般人身上。我觉得这将有一个很大的未来,因为如果它能成为人与手机、电脑、汽车等产品之间的控制接口,将会给我们的生活带来巨大的改变。

    雷锋网:所以就是,它可能会成为一个通用性的接口?

    尼科莱利斯:正是如此,在这个领域的前 20 年研究中,我们试图打造的,是一个让大脑与机器进行沟通的一个通用接口。我们开玩笑时把它称为大脑的 Windows 1.0 系统。

    雷锋网:您能谈谈具体的应用场景吗?比如,在今年的 Facebook F8 上,他们宣布他们有一个团队正在开发一个脑机应用,让用户用大脑在电脑上打字。

    尼科莱利斯:对,这个应用已经存在了,通过脑电波(EEG)来实现,针对渐冻人。但这种打字方式非常慢, 问题是,当你使用这种非侵入性(non-invasive)的方式时,速度非常慢。对于 Facebook 公布的研究项目,我还不清楚他们所用的技术是什么。可能还有一些光学的方式,像是近眼红外追踪,这种需要用到很贵的大型机器,普通人用不起,而且还是很慢。

    其实这种 idea 不是 Facebook 创造的,它已经存在 20 年了。主要的问题是,它非常慢,我不觉得人们会想用它。

    雷锋网:所以它跟用手打字是很不一样的,你得劲地去想。

    尼科莱利斯:对,而且不是直接地想。你不是在想那些字母,而是在想我在做些什么事,然后需要用这种方式间接地从一个字母表中选择字母。

    雷锋网:是不是在人的面前放一块屏幕,上面显示字母表,然后通过脑机接口连接人脑,之后用户通过大脑移动画面上的鼠标来选择字母?

    尼科莱利斯:对,你得移到那个字母上面,然后选择。这整个过程非常慢,打一个词就需要一分钟。所以我说小孩子们估计不会喜欢这种打字方式。

    除非 Facebook 知道一些我不知道的东西,这可能性不大。

    雷锋网:现在也有一些别的技术应用于打字输入,比如眼球追踪。

    尼科莱利斯:对,这种方法要快一些,而且是非入侵式的,很不错。我觉得如果患者可以动眼,或者是可以移动鼠标的话,应该先采用这些方法来打字,之后再考虑其它的技术。因为这些方法更便宜、简单、且非侵入。

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    巴西世界杯“机械战甲”发球

    人类被机器全面超越?“我不同意”

    雷锋网:Elon Musk 最近说人类要想不被机器全面超越,就得变成赛博格(Cyborg)……

    尼科莱利斯:(打断)对,我不同意这个说法。

    雷锋网:(笑)对,您在接受英国《卫报》的一个采访中,提到说我们开发机器人是用来服务人类的,在机器能复制人类的大脑之前,人类并不会被淘汰。“这种认为数字机器人(不管多么强大,多么互联)终有一天会超越人类能力的想法就是胡扯。”您说。针对这个观点您能更详细地解释一下吗?

    尼科莱利斯:我们的大脑并不是数字的,它有类数字的部分,也有模拟(analog)的部分,后者非常大。所以当你将数字和模拟的部分组合起来时,得到的是比这个东西(手指着手机)更强大的事物。电脑无法复制这个模拟的部分,它只能模拟人脑非常小的一部分。所以不管电脑性能将来变得有多强,都无法复制人脑中模拟的部分。

    当我创造脑机接口这个领域时,我从没想过,机器会替代人类,而是我们可以用机器来帮助人类,像是瘫痪者、聋哑人、帕金森症患者。所以当马斯克说出这样的观点时,我觉得他并不是很懂这个领域。他不是很懂这方面的科学,更像是市场宣传人员。他就是想推销自己的公司,使用没有根据的说辞。找不到科学方法来实现他所说的内容。

    所以说,这更多是宣传,因为他想赚很多钱。对于这种做法我是可以理解的,但大脑研究并不是为了创造赛博格(半机械人),而是来帮助人类做更完善的自己。

    我不想做一个赛博格。多数人都不想。

    雷锋网:所以您的观点就是,人脑的运作机制和电脑是不一样的,即便很多人说人工智能是在模拟人脑,它也不是真正地像人脑一样运作。

    尼科莱利斯:对,人工智能应该叫机器智能。这是一点,我们的智能是完全不同的,虽然字面上都说是“智能”,但含义是不同的。

    雷锋网:您能举一、两个例子来说明人脑和电脑的不同吗?

    尼科莱利斯:可以。你知道大数据吧,什么是大数据?它是将现时和过往信息全部收集起来,并试图据此来推断未来。但大数据只能预测存在于他能获取的已知数据中的未来。我们的大脑则可以做一些以前从未发生过的事。所以说电脑无法创造知识,电脑只是在处理信息中的符号。这是很有用的,比如可以用它来玩象棋,它可以非常快地处理这种情境,并据此打败人类。

    但人类发明了象棋,发明了围棋,还有足球以及各种游戏。如果我学过音乐,我可以坐在钢琴前面创造一种新类型的音乐,没有机器可以做到。如果你给大数据软件灌以莫扎特的所有音乐、曲调,然后用这个系统来创造新曲子,它就会创作出类似莫扎特的音乐,但不会创作出贝多芬、艾尔顿·约翰,大数据做不到这点。

    所以说,人工智能很擅长于识别被用于训练它的模式,人的大脑则可以识别各种东西,不管有没有大数据的训练。

    再举个例子,自动驾驶汽车,中国的汽车制造商正在这方面努力研发。对于自动驾驶汽车,你需要对汽车进行编程,告诉它如果在路上遇到小孩、大人或是动物,不能开过去,要停下来。而对人来说,如果他看到任何动物或人类在路上,不管是一条腿的、两条腿的还是四条腿的,他会知道要停下来。但运行着人工智能软件的自动驾驶汽车,它的软件需要针对每一种动物、每一种人类进行训练,才会知道应该停下来。

    所以,如果你针对狗进行了训练却没有针对猫的话,当遇到后者时它就会压过去。这就是人和机器的区别。

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    猴子的脑机接口训练

    人工智能应用于脑机接口?

    雷锋网:现在在科技行业,人工智能可谓是热到不能再热,它被认为是未来世界的水、电、煤。您觉得人工智能和脑机接口之间有哪些交集呢?像您前面也说到人工智能很适合于识别模式,而大脑信号也是一种模式,那么是不是可以用上人工智能来识别呢?

    尼科莱利斯:对,脑信号也是一种模式。显然,将人工智能技术和脑机接口相结合可以做一些有用的事情。

    你知道深度学习对吧?这个词其实也是错的。你知道“深度学习”的这个“深度”是怎么来的吗?你知道人工神经网络对吧,传统的人工神经网络只有隐藏的一层, 然后是输出层,所以“深度学习”是怎么来呢?就是后来在这两层之间又加了许多层,让整个软件更好更快。但它并不是像人一样学习。

    用英文来说这叫 misnomer(用词不当),“深度学习”,听起来很渊博,实际并非如此。

    但话又说回来,如果应用得当的话,它还是很有用的。比如,如果你记录各种大脑的活动,然后把它喂给深度学习算法,它还是可以很有用的。但大脑仍然比这个深度学习算法要复杂得多。

    雷锋网(公众号:雷锋网):是不是就像人工智能很适合于语音识别一样,大脑信号就另一种可以被识别的语音?

    尼科莱利斯:确实可以识别,但有一个问题是,所有这些(人工智能)方法,都要求信号和结果是线性相关的,但大脑信号不是这样,大脑信号是非线性的。

    所以,对一些机械控制来说,它可以予以辅助。但即便是当你使用自己的双手打字时,你的大脑产生的信号就已经是非线性的了。

    数字永生的科幻与现实

    雷锋网:在这本书的最后,您谈到了“数字永生”,这只是一种想像呢?还是一个很可能发生的未来?

    尼科莱利斯:更多只是一个想像,因为将整个大脑下载下来是做不到的。我刚刚完成了自己的一本新书,这本书里我针对这个话题谈了更多的细节。

    有一些东西,比如机械运动,我们可以下载,但我们的记忆,深度的记忆,像是来自童年成长的记忆,这些是无法下载的,至少以目前的技术是做不到的。在书里我是想表达,你可以从脑电波里得到一些模式,这些可以存储,但这只是大脑信息中非常少的一部分。一些信息深藏于生物组织当中,无法提取出来。

    雷锋网:当媒体谈到脑机接口时,他们总是用到《黑客帝国》里的一些画面来展示,然后很多人就认为黑客帝国要变成现实之类的,您是不认为这将会变成现实?

    尼科莱利斯:肯定不是电影演的那样。《黑客帝国》第一部还不错,后面两部就不大行了。不过呢,有一些是可以变成现实的,比如脑机接口与虚拟现实的结合。我们在病人身上已经做过这些实验,像是巴西世界杯时,用大脑控制一个化身(avatar)来训练踢球,这种是已经在发生的事情,而且未来会变得更好。

    但我不认为我们会像电影里那样在后脑勺接跟线。这只是媒体喜欢炒作而已。科幻作品通常都比真正的科学更吸引人,但科幻很多是无法实现是,这也是为什么它叫科幻。

    比如《星际迷航》里可以将人从一个地方传送到另一个地方,这是做不到的,因为这需要追踪人类身体里的每一个原子才行。

    雷锋网:不过有一些科幻场景正变成现实,比如用全息影像将一个人传送到另一个地方。

    尼科莱利斯:对。比如手机就出现在 60 年代的《星际迷航》当中,当时没人觉得这可以实现,但后来的确实现了。

    雷锋网:在脑机接口这个领域,能否谈谈您正在进行的一些研究?

    尼科莱利斯:嗯,我们在刚开始研究时,整个脑机接口只有一颗大脑和一台机器。现在,在过去三年中,我开始用到多个大脑以及一台或多台机器,我们现在可以展示这个概念是可以推广的,可以让多只动物或是人类与脑机接口进行交互,这是我最新的研究领域。

    我们展示了多只猴子可以在一个任务当中通过大脑进行合作,像是控制一个虚拟手臂运动,一只猴子可以控制 X 轴,另一只控制 Y 轴,还有一只 Z 轴,一起让手臂在XYZ轴上运动。这是已经实现的,所以大脑之间是可以同步的。

    雷锋网:这三只猴子并不知道其他猴子的存在对吧?

    尼科莱利斯:对,不知道。在第一次实验当中,他们不知道 ,我们在 2015 年发表了这个研究。

    雷锋网:脑机接口的未来发展道路是什么?

    尼科莱利斯:我觉得未来,医生将可以用这样的技术,连接到地球另一端的病人,帮助他们训练来更快地恢复,这一切透过网络就能进行。