自从人类发明电脑芯片以来,就一直有着把它们放入身体的想法。目前,电子设备已经可以植入人类的身体,用来治疗一些疾病。但是也许有一天,技术将不仅仅能使我们恢复健康,它还会给我们更多力量,让我们拥有新的感知,甚至提高我们的智商。
什么是人机交互?什么是半机械人?人与机器又是如何实现共融的?在本期《生命密码》中,我们邀请到了天津大学神经工程团队的负责人明东老师,跟我们一起解读国内外顶尖的科学研究,探索人与机器共同的未来!
本期嘉宾信息
明东,天津大学医学工程与转化医学研究院院长,天津神经工程研究中心主任。
马克斯·奥蒂斯·加泰兰,查尔姆斯理工大学生物力学和神经康复实验室。
休·赫尔,麻省理工学院媒介研究室生物力学组负责人。
什么是半机械人?
西班牙神经解剖学家卡赫曾说过:“如果大脑仍然是一个谜的话,人类很难去谈探索宇宙。”1960年,在太空时代刚刚出现曙光的时候,两位美国科学家创立了一个新的概念:半机械人,这是控制论和有机生命体的融合。这个词定义了一个更为强大的人,他能够将科技融入身体,为了能在宇宙和太空之中更好地生存。
随后,《生命》杂志将这个理念公之于众,“半机械人”开始进入到大众文化当中。
然而,到目前为止,半机械人还没有进入过太空。但在地球上,有些人已经开始将科技与身体结合,从而得到更强的能力。更为重要的是,通过人机交互技术,许多残障人士原有的丧失得到了恢复,从而能够更好地去生活。
13年前,瑞典卡车司机马格努斯因为肿瘤而被截肢,失去了胳膊。但是现在,在工程师马克斯·奥蒂斯·加泰兰的帮助下,他拥有着世界上最先进的仿生手臂——这是唯一一个骨性结合的仿生手臂,它被植入了骨骼。
不仅如此,电极也植入了马格努斯的神经,当触摸物体的时候,肌肉会感受到电刺激,让他有触摸的感觉。
马克斯和马格努斯一同参加了第一届赛博人(半机械人)比赛,这个比赛旨在促进帮助残疾人士的技术创新,有人称它为“半机械人”奥运会。
这次比赛让我们看到,仿生学的研究和工业制作越来越重要,来自不同国家的团队在几个学科中竞争,动力外骨骼、动力臂、动力腿、动力轮椅和脑机接口,比赛项目的设置是来自日常生活中的不同简单任务。
所有这些设备都是为了恢复残障用户的一些物理功能而设计的,但是已经有一些科学家设想使用技术来增强人类的能力,而不仅仅是恢复现有的功能。人造产品和有机体这两种因素互相融合,将会是我们未来的方向。
人机交互的由来
人机交互技术如此强大,它不仅可以弥补人类原有缺失,还有可能把人正常的功能予以提升。那么人机交互是怎么来的?人和机器是从什么时候开始被联系到一块儿的呢?
明东老师告诉我们,人和机器之间的连接,最早可以追溯到人类第一次使用工具的时候。工具给人类的生活、生产带来了便利,使人的能力得以扩展,当人类使用工具时,人和机器之间就产生了交互。
但从现代工业的角度来定义的话,机器需要具有一定自动化的属性。随着近现代的工业革命的到来,机器已经成为一个独立的系统,人们希望能够更深地探索人与系统间的有机联系,希望人和机器之间能够产生更多的耦合,这就是人机交互的由来。
人机交互的形态
我们以前操作手机、计算机,是用手去直接地去触碰,而现在发展到用语音,甚至可以用眼睛去操纵,好像机器已经变成了我们身体的一部分。
人机交互发展到今天的形态,至少经历了三个层面的进展。最开始,人机之间构成最简单的接口,我们通过语言、行为的方式传递信息给机器,机器对其进行解读和记录,这是人机交互的最初形态。
到了第二个形态,人机之间已经不满足于机器只对人的信息做一个解读或记录,我们更渴望看到的是一个闭环的,或者带有反馈的系统,人不仅仅把信息输出到机器,机器也将反馈信息给人,形成真正的交互。
在未来,人机融合的最重要的前提将是神经层面的,也就是说我们所有的行为都是来自于我们神经系统的操纵,而这种操纵是直接和机器连接到一起的。这个机器虽然在外围,但是随着进化的过程,它会越来越像我们密不可分的血肉之躯的一部分。如身使臂,如臂使指,机器将真正融为我们身体的一部分,构成人机的共融。
结语
通过将机器人技术融入我们的身体,人类自身与科技全方位地结合,你中有我,我中有你,人类将会更加从容地面对未来。
在下期节目中,小编将和大家进一步聊聊更深层、更先进的人机交互技术,通过人机交互,人类也能变“超人”!敬请期待哦~