无创高通讯速率的实时脑-机接口系统

脑-机接口(brain computer interface,简称BCI)是通过实时记录人脑的脑电波,在一定程度上解读人的简单思维,并将其翻译成控制命令,来实现对计算机、家用电器、机器人等设备的控制(参见图1)。自20世纪初发现脑电信号以来,它就被用于神经系统疾病诊断、脑功能研究等方面。不过,与     

未来“机器人大脑”会自我学习

<正>不久前,在美国伯克利召开了"2014年度机器人技术:科学与系统大会",在此次科学与系统大会上,美国科学家发表的最新研究成果认为,未来"机器人大脑"将能够从互联网上获取海量信息,并教会机器人其所知道的所有知识和所拥有的所有技能。目前,"机器人大脑"正在从互联网上下载和处理大约10亿幅图片、12万段视频、1亿份说     

脑活动模式可判断做梦

<正>英国《自然·神经科学》在线发表的一篇论文报告称,人类某个脑区中的一种特定的脑活动变化模式,可实时并准确表明人在快速眼动(REM)睡眠和非快速眼动(NREM)睡眠期间有没有做梦。该研究挑战了人们一直以来对与梦境有关脑活动的理解。人们通常认为,做梦与REM睡眠期间高频脑活动增加(通过脑电图测量)有关,而不做梦被认为与NREM睡眠期间的低频脑活动增加相关。然而,有研究描述     

在飓风心脏捕捉数据的机器人

机器人当哨兵 这台担当哨兵的机器人名叫"水星",由美国海洋和大气管理局在飓风来临前部署在新泽西州附近海域.它的设计者是加州的"液体机械"公司,这家公司研发了一系列被称为"海浪滑翔者"的海上作业机器人,"水星"即是其中一款.从外形上看,水星由两部分组成,一个是由工作时始终位于海面上"浮器"组成;还有一个是装有水翼的"潜器",它位于海平面以下.浮器和潜器之间由一根长约6米的缆线相连.这台机器人的好处在于不需要装备马达,上下分离的设计使它能够将海浪中的能量转化为前进的动能.     

可消化有机物质供能量的机器人

正英国布里斯托尔机器人实验室的专家们研制了一种拥有"嘴"和"肠"的机器人,这种神奇的软体机器人在"吃"掉有机物质后,能将其转化为自身所需的电能。研究人员介绍说,虽然这种不能呼吸的新型机器人还算不上真正的"活机器人",但已经很接近"活"的状态了,它能够将吃下的有机物消化后转化为电能。这款模拟樽海鞘类海洋生物的机器人,采用柔软的聚合物膜当作"嘴",通过过滤水生植物为食来     

“机器人伤人”安全风险究竟在哪儿

<正>实际上,迄今为止并没有证据表明机器人有任何“觉醒”的迹象。因此,与以往劳动安全问题相比,机器人并没有什么特殊的地方,不可夸大机器人安全问题。近日,美国特斯拉得州超级工厂的一名工程师在维修机器人时被抓伤。与以往类似的机器人安全事故一样,该事件被媒体广泛报道,甚至用“机器人暴起伤人”“机器人突然袭击”之类的标题吸引公众眼球。实际上,所有的劳动场所尤其是现代化工厂,均存在各种安全隐患,管理方历来高度重视安全问题。     

自由意志源于脑电背景噪声

<正>自由意志源于脑电背景噪声人类可以不靠因果逻辑运算就能作出决策,尽管有时会决策错误。但自由选择的能力与对错无关,只是自由意志的体现。美国加州大学(UC)戴维斯分校心智与脑中心科学家的一项研究表明,人的自由意志可能来源于脑电背景噪声的随机波动。该中心博士后研究员杰西·柏格森解释说,"我们是如何独立于因果规律的制约而行事的?这表明脑中有一种随意的状态,能显著影响人们的意愿决策。"大脑有一个正常的"背景噪声"水平,是全脑波动的一种脑     

未来的人类也会与机器人“结婚”

<正>西班牙科学家性爱机器人开发者塞尔吉·桑托斯在接受采访时表示,我们在未来几十年内,不会仅看到性爱玩偶,还会看到它们走在路上,并会向人类爱侣说出"我愿意",人类与机器人的婚姻只是个时间问题。此外,更令人震惊的是,桑托斯还宣称自己已经制定了与机器人伴侣"萨曼莎"生一个孩子的计划。萨曼莎是一个重约45千克的性爱机器人,运行着8个程序的她能够发出"逼     

人类脑对脑接口实验获成功

美国科学家研发出世界首个人-人大脑界面,并声称发现了心智操控的秘密。起先科学家们利用电脑将大脑产生的电信号翻译成命令,控制机械臂或者鼠标指针,而后杜克大学的科学家曾演示过两只老鼠之间的脑-脑通迅,哈佛大学的科学家曾演示人与老鼠之间的这种通讯。而今在研究过程中,华盛顿大学的拉杰什·拉奥利用脑电波记录和一种磁刺激向同事安德烈·斯托克传输脑信号,以便达到控制斯托克的手指在键盘上移动。斯托克表示:"互联网是连接电脑的一种方式,现在我们又用这种方式连接大脑。我们希望利用大脑的优势,直接在大脑与大脑之间进行通讯。"斯托克将这项技术形象地比作"瓦     

战斗下去 在轮椅上激励世人

正作为世界上最著名的"渐冻人",霍金一生中大部分时间在轮椅上度过。但他从未放弃,并用自己的方式参与公益,去激励世人。永不屈服——前妻简曾说,她很喜欢霍金的微笑。即便是肌肉萎缩,失去语言能力,他的微笑也时常挂在脸上。在家人和朋友的眼里,霍金仍是那个脸上带着微笑的大男孩。后来他病情恶化,扔掉拐杖,坐在轮椅里,他的内心却是不屈服     

社会机器人何以可能?——朝向一种具身卷入的人工智能设计

当前,AI已经在高级思维与问题解决上取得了长足的进步,但在设计与开发用于人机互动的社会机器人上仍然面临诸多的难题。与各种社会机器人的互动中感知到它是一个可以提供某种互动的自主体究竟意味着什么?我们用什么标准来判断当前的人机互动中包含"真正"的社会性?通过整合社会神经科学、动物行为学、发展心理学等多个学科领域内的研究证据,具身卷入的社会互动观认为社会机器人的AI设计需要应对如下问题:(1)如何利用系统1直接知觉社会行为?(2)机器人的形态与生物学规律如何影响社会互动?(3)如何让社会机器人与人类建构共同任务?这将为AI在设计社会机器人上反思图灵测试的前提假设以及处理"4W/H"问题提供丰富启示。     

机器人医生正在融入生活

生病时,不用忍受打针、手术之苦,只要服下一粒小药丸,里面的微型医疗机器人就会在患者体内四处游走,消灭病菌;外科手术,不用轻易切肉换骨,医疗机器人会为你"微创"治疗,大大减轻传统手术痛苦;突发疾病,不怕身边没有名医,远程手术机器人会在医生的数字虚拟指挥下为病人治疗……这些从前仅存在于科幻世界的梦想,如今正被日新月异的人工智能技术推向现实:医疗领域中的医用机器人,已经     

美宇航局设计球形机器人

<正>即使是在最有利的情况下,精密的探测车要在一颗环境恶劣的行星上登陆也很困难。但如果你能丢下一个皮球那样的探测车在行星表面,就不用担心它会被摔坏了。而今,美国宇航局艾姆斯研究中心的维塔斯·桑斯佩拉尔和艾德里安·阿古基诺正在设法研制一款可以改变形状的遥控外骨骼"超级球形机器人"。超级球形机器人的球形结构能在没有任何帮助的情况下进行着陆,并吸收碰撞时产生的巨大冲击力,以及能减轻重量,因为其他方法都需要携带降落伞和防撞     

马斯克的脑机接口距离我们还有多远

正硅谷明星马斯克再度成为科技圈的焦点。这一次,他旗下的神经科学公司Neuralink宣布了成立以来的一项重要成果——一个可扩展的高带宽脑机接口系统。想象一下在未来,你可以用意念控制屏幕上鼠标的移动、文字的输入,甚至只需要通过"下载",就能熟练掌握一门新的语言,或者不需要语言或动作,通过无线信号的传输,就能与别人交换想法。     

英国设计师发明新型减震轮

<正>据国外媒体报道,英国设计师Sam Pearce发明了用于轮椅、自行车的无辐条减震车轮(简称环轮),并被提名为今年的"伦敦设计博物馆年度设计"。2013年,当Pearce首次推出环轮时,就受到了自行车爱好者的支持,因为环轮的骑行体验比普通车轮要好很多。从那时起,Pearce就开始将环轮应用于轮椅。Pearce的职业是发明家和设计顾问。他的工作涉及到非侵害性手术设备、掌     

未来仍会使用的现代技术

一些预言家早在20世纪70年代时曾预言,人类到2012年就可以驾驶飞行汽车出行了,就可以到月球上购买房产了,还能享受机器人管家提供的服务。除此之外,可怕的癌症也将被攻克。而今已经到了2012年,飞行汽车虽然已经被研制出来,但还没有正式上路;尽管机器人开始走进家庭,但仍如凤毛麟角。这说明了有些技术的发展速度并没有我们想象得快,甚至无法与电脑和智能手机技术的发展相提并论。因而专家预测一些现代技术到2030年仍会使用。     

手术室"黑匣子"医生的远程助手

20年前,面对凶险的主动脉夹层手术,敢上手术台的医生全中国找不到10位.如今,依托手术室"黑匣子",越来越多的医生也能掌握复杂的手术技能,挽救更多患者的生命. 手术室"黑匣子",全称为信息采集机器人.它可以在10分钟内快速就位,不用布线,即插即用;手术视野可智能追踪,手术进行到哪里,摄像头就盯到哪里;术中所有数据全部可存储和共享,可实现远程协助……在2021年中国国际服务贸易交易会上,信息采集机器人作为北京安贞医院医企结合创新成果亮相,引起业界广泛关注.该成果出自该院新设立的科创中心,中心带头人正是医院院长张宏家.     

人类脑计划和神经信息学

一、新兴的神经信息学 神经科学和信息科学是当今自然科学研究的两大热点。神经信息学(neuroinformatics)是这两大学科相结合的新兴的边缘学科,位于医学、生物学、物理学、计算机科学、数学与工程技术的交叉点上。神经信息学包括:分子神经信息学和系统神经信息学。其目标是利用现代化信息工具,将不同层次有关脑的研究数据进行分析、处理、整合与建模;建立神经信息学数据库和有关神经系统所有数据的全球知识管理系统,以便从整体系统水平研究脑、认识脑、保护脑和开发脑。     

什么是类脑计算?

正2016年3月,韩国围棋选手李世乭与谷歌Alpha Go(阿尔法围棋)的"人机大战"经过5盘鏖战,最终以Alpha Go 4∶1胜出落下帷幕。可以说Alpha Go是结合了类脑与非类脑的计算与智能,完美发挥其各自特长所取得的成功。什么是类脑计算?一般地说,类脑计算是指借鉴大脑中进行信息处理的基本规律,在硬件实现与软件算法等多个层面,对于现有的计算体系与系统做出本质的变革,从而实现在计算能耗、计算能力与计算效率等诸多方面的大幅改进。     

今天的中国 离不开这些重要的第一次

正改革开放让中国融入世界,也创下了无数个"第一次"。第一次,是勇气,敢于打破既有框架的束缚;第一次,是视野,在熟悉的思维中找到新思考范式;第一次,是挑战,没有规律可依循,没有先例可参考;第一次,总会面对质疑和嘲笑;任何一个新事物都会经历从被排斥到被认可的过程……但正是这些"第一次",见证了中国的崛起。