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技术前瞻|神经现实——虚拟现实的新纪元

2017-11-13 19:43:53940返回列表

随着2016年3月虚拟现实头戴显示器 Oculus Rift的发布,虚拟现实(VR,Virtual Reality)的时代正式到来。Rift是首批进入消费市场的高端虚拟现实系统,其使用报告证实,该系统满足了消费者对虚拟现实体验的绝大部分期待。但是,不论虚拟现实技术已经取得了多少进展,还是没有人会把虚拟环境当作真实世界。要创建一个与真实世界无差异的世界,我们需要先抛开当前这个虚拟现实的时代,迎接一个新时代的到来——神经现实(Neuroreality)时代!本文介绍了神经现实出现的背景,企业在该领域的初步尝试以及未来发展前景。


什么是神经现实?


本世纪以来,有关虚拟现实的研究层见叠出,专家们很快就找到了创造性的方式使虚拟现实体验更加真实。当前,虚拟现实技术已经不止是视觉和听觉的感受,它能使用户触摸到虚拟物品,感受风和温度的变化,甚至通过虚拟现实品尝食物。

然而,尽管虚拟现实技术已经取得了诸多进展,人们并不会将之与真实世界混淆。只要我们仍旧依赖耳麦和其它穿戴设备,虚拟现实技术就还是不够先进,发展也不会止步。因此,为了实现一个真正的与现实世界无异的虚拟世界,虚拟现实将迈向一个新的纪元——神经现实时代!


神经现实由可与人类大脑进行直接交流的技术驱动。传统的VR技术依赖于用户对外界刺激的物理反应(例如,挥动控制器以控制屏幕上的虚拟剑),神经现实系统则通过大脑-计算机接口(BCI, Brain-Computer Interface)直接与用户产生生理反应。

需要注意的是,以上所述技术并非只存在科幻愿景里,而是真实存在的。


关于大脑-计算机接口的概念:BCIs是连接大脑和机器的一种方式,这种方式可以是侵入式的(借助植入的某种部件),也可以是非侵入式的(通过电极或其它外部技术检测引导大脑信号)。专家预测,由于这些设备极具革新人们在疾病治疗、学习、交流等方面方式方法的潜能,BCIs技术的进步也将开启人类革命的新时代。简言之,它们必将彻底改变我们看待和应对周围环境的方式。

事实上,已经有企业开始在神经现实这一新兴领域开展创新研究。

企业探索

EyeMynd是硅谷的一家初创公司,2013年由物理学家丹·库克(Dan Cook)创立,其目标就是发明不再需要侵入式控制器的虚拟现实系统,即用户只要通过思维就能控制虚拟世界。

库克对数字趋势网站(Digital Trends)说过:“当你处在虚拟世界的时候,不论你是在玩游戏还是在做其它事情,你都不需要一直考虑自己的手要怎么操作。单纯地通过脑电波控制会带来更令人满意的体验,会让体验者达到更深层次的融入。你会忘记自己的肉体而全神贯注于发生在你眼前的一切。”


库克将这种体验比作梦境。“在梦境中,你无需挪动双腿就可以四处游走。这样的梦境和想象可以产生我们能识别的大脑信号。”他告诉《卫报》(The Guardian),“通过EyeMynd想要完成的这些,人们将不再需要眼睛看,耳朵听,也不需要手和脚。没有这些感官也可以有同样的体验。”

EyeMynd的系统是非侵入式的,也就意味着用户不需要植入任何器件。相反,他们需要一个含有脑电图(Electroencephalographic, EEG)传感器的头戴式设备,来追踪他们的脑波。

库克的EyeMynd不是唯一一家利用脑电波探测的外部技术创造虚拟现实无缝体验的公司。波士顿的初创公司Neurable、生物信息学公司EMOTIV,以及社交网络巨头Facebook都在研发非侵入式设备,以实现只要通过思维来控制虚拟世界的想法。

然而,正如音频科技公司OSSIC首席科技官乔伊·里昂丝(Joy Lyons)在2016年洛杉矶虚拟现实夏季博览会上讲的,创造新现实的立项硬件不论多先进,都不应当是一个外置式头戴耳机,而应该是“大脑芯片”。


图 2014-2018年世界活跃于虚拟现实的用户数量(单位:百万),数据来源:statista

神经现实的发展前景

今年早些时候,连续创业者艾伦·马斯克(Elon Musk)成立了Neuralink公司,致力于通过一串植入电极实现人脑和数字世界连接的尖端技术开发。在马斯克宣布成立公司前不久,Braintree的创始人布莱恩·约翰逊(Bryan Johnson)也宣布成立了一个类似的公司——他投资了1亿美元用于解锁人脑的力量,使神经信号具有可编程的特性。约翰逊的公司Kernel正在研发出全球第一个神经假体。


马斯克预测道,我们将发明一台与现实社会没有任何区别的计算机模拟现实,并且,一旦大脑接口技术实现,它将成为人们体验模拟现实的平台,不仅提供一个现实的世界,而且是一个可以触摸和感受的世界。


在Neuralink发布的详细报告中,蒂姆·厄本(Tim Urban)描述了上述技术对人们理解现实带来的潜在影响。与护目镜、手套和头戴式耳机等必须借助外部设施才能使感官相信虚拟世界的真实性不同,我们可以通过规划现实触动大脑在真实体验中会运用的部位。

蒂姆·厄本说,“未来将不再需要屏幕,因为你完全可以在自己的视觉皮层上形成一个虚拟屏幕,也可以通过五官融入虚拟现实的电影。”厄本强调,未来人们将有能力自由地体验一切事物。

你在虚拟现实世界咬一口东西的时候,你在真实世界品尝披萨时触动的大脑部位也会运作,同样,当你闻到海的味道时运作的大脑部位也会让你“站在”虚拟的大西洋海岸时感受到同样的海洋气息。

虚拟现实和真实世界之间的差异将很难被察觉。无论从哪方面看,这种不同都不复存在。

但是,必须清楚要让这项技术成为现实并不容易,光是克服非技术难题就已经是一种挑战(例如制作人类大脑和所有神经的完整图表)。并且,选择性脑部手术是一项极具争议的项目,过去的实践中也并没有得出令人满意的成果。Neuralink和类似思路的公司可能要经过数年的研究才能研发出真正可以对人脑进行连接的技术,即便到了那个时候,他们也还有监管方面的问题需要解决。


尽管如此,脑机接口的研究仍在如火如荼地开展。虽然通过一系列电极就能将整个世界投射到我们的大脑上这个事情听起来有点像一个科幻白日梦,但实际却不是。毕竟,仅在二十年前,由Rift推出的虚拟现实体验还似乎遥不可及,而现在,只要600美元,每个人都能体验这项技术(并且这个价格仍在以一个可观的速度下降下调)。


正如库克对《卫报》说的一样,我们很难想象,有一天我们仅仅依靠思考就能控制整个虚拟世界,但十年后的今天,这一切将变得寻常可见。


来源:世界经济论坛,江苏省经济和信息化研究院翻译

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