BCI对人工智能的挑战
BCI脑控交互技术面临落地难题和用户安全问题

BCI脑控交互技术面临落地难题和用户安全问题随着科技的飞速发展,人机交互的方式也在不断创新。
BCI(脑-机接口)脑控交互技术作为新兴技术,引起了人们的广泛关注。
BCI脑控交互技术通过将脑电信号转化为机器可识别的指令,实现人脑与外部设备的直接连接与交互。
然而,在BCI脑控交互技术的广泛应用之前,还存在一些落地难题和用户安全问题。
BCI脑控交互技术虽然具有无需肢体参与、直接操控设备的优点,但是目前仍面临许多技术挑战。
其中之一是信号识别和解码的准确性和稳定性。
由于人体脑电信号的复杂性和个体差异,要实现精准地将脑电信号转化为机器指令并保持稳定性是一大难题。
当前的BCI系统在实现这一目标时,仍然存在着较高的识别错误率和稳定性不足的问题,这限制了其在实际应用中的可靠性和精度。
另一个落地难题是设备的便携性和易用性。
目前的BCI设备通常需要使用大量的电极对脑电信号进行采集,并通过复杂的处理系统对信号进行解码和分析。
这种复杂的设备和操作使得BCI技术的应用范围受限,并且限制了传感器的长时间佩戴。
要想实现BCI技术的商业化,BCI设备需要更小巧、易于佩戴和操控,以便用户可以在日常生活中更方便地使用这项技术。
除了落地难题,用户安全问题也是BCI脑控交互技术的重要挑战之一。
由于BCI设备与人脑直接连接,存在着潜在的隐私和安全风险。
黑客可以通过侵入BCI系统,监视用户的脑电信号,窃取敏感信息甚至操控用户的行为。
同时,关于脑电信号的使用和保护的法律和伦理框架也远未完善。
在推动BCI脑控交互技术的发展过程中,我们需要建立起相关的法律法规和伦理准则,保障用户的脑电信号安全,并防止其被滥用。
针对上述问题,科学家们和研究人员正在不断努力寻找解决方案。
首先,对于信号识别和解码的准确性和稳定性问题,应加强相关算法的研究和开发,提高识别准确率和稳定性。
一些新兴的机器学习和人工智能技术可以应用于BCI系统,帮助提高信号解析的准确性。
其次,针对BCI设备的便携性和易用性问题,需要投入更多的研发资源,设计出更小巧、佩戴舒适、操控简便的设备,以满足用户的需求。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The development of brain-computer interface (BCI) technology has been remarkable in recent years, revolutionizing the way humans interact with machines. This technology, which enables direct communication between the brain and computers, holds immense potential for enhancing human capabilities and improving the quality of life.近年来,脑机接口(BCI)技术的发展取得了显著进步,彻底改变了人类与机器的交互方式。
这种技术使大脑和计算机之间能够直接通信,为提升人类能力和改善生活质量提供了巨大潜力。
However, despite these advancements, there remain significant challenges that need to be addressed. One of the main challenges is the complexity of the brain, which is an incredibly intricate and mysterious organ. Understanding how the brain functions and interprets information is crucial for developing effective BCI systems.然而,尽管取得了这些进展,但仍存在需要解决的重大挑战。
其中一个主要挑战是大脑的复杂性,它是一个极其复杂和神秘的器官。
理解大脑如何运作和解释信息对于开发有效的BCI系统至关重要。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The development of brain-computer interface (BCI) technology has been advancing rapidly in recent years, opening up new frontiers in human-machine interaction. This innovative technology allows direct communication between the brain and computers, enabling individuals to control digital devices or express thoughts through neural signals.近年来,脑机接口(BCI)技术发展迅速,为人类与机器的交互开辟了新的领域。
这种创新技术允许大脑与计算机之间直接通信,使人们能够通过神经信号控制数字设备或表达思想。
However, the progress of BCI technology is not without its challenges. One major hurdle is the complexity of the brain's neural signals, which are difficult to accurately interpret and translate into meaningful commands for computers. Additionally, ethical concerns about the potential misuse of BCI, such as privacy violations or mind control, have also emerged.然而,脑机接口技术的发展并非一帆风顺。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The development of brain-computer interface (BCI) technology has witnessed significant progress in recent years, offering unprecedented opportunities for human-machine interaction and neural control. This revolutionary technology allows direct communication between the brain and external devices, enabling individuals to control machines or receive feedback through thought patterns and neural signals. However, despite its promising potential, the field of BCI faces numerous challenges that hinder its widespread adoption and further development.近年来,脑机接口(BCI)技术取得了显著进展,为人类与机器之间的交互和神经控制提供了前所未有的机会。
这一革命性技术实现了大脑与外部设备之间的直接通信,使人们能够通过思维模式和神经信号来控制机器或接收反馈。
然而,尽管其潜力巨大,但BCI领域仍面临着诸多挑战,阻碍了其广泛采用和进一步发展。
One of the main challenges is the complexity of the brain. The human brain is an incredibly intricate network of neurons, synapses, and signaling pathways, making it extremely difficult to accurately interpret and decode neural signals. The development of sophisticated algorithms and techniques is crucial for effectively analyzing and translating these signals into meaningful commands or feedback.其中一个主要挑战在于大脑的复杂性。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战Hello, I'm thrilled to discuss the fascinating world ofbrain-computer interface (BCI) technology and the challenges it faces.嗨!我很高兴能与大家探讨脑机接口(BCI)技术这一迷人的领域以及它所面临的挑战。
BCI technology, at its core, bridges the gap between the human brain and computers, enabling direct communication and control.脑机接口技术,从本质上讲,是搭建起人类大脑与计算机之间的桥梁,实现直接的沟通与控制。
Imagine being able to control a prosthetic limb with your thoughts or accessing vast amounts of information through mere mental commands. This is the promise of BCI.想象一下,能够用意念控制假肢,或者仅仅通过精神指令就能获取海量信息。
这就是脑机接口技术所承诺的未来。
However, this exciting frontier is not without its challenges. One major hurdle is the complexity of the brain.然而,这一激动人心的前沿领域并非没有挑战。
其中一个主要障碍就是大脑的复杂性。
The brain is an intricate network of neurons, and understanding how to decode its signals accurately and efficiently is a daunting task.大脑是一个由神经元构成的复杂网络,如何准确高效地解码其信号是一项艰巨的任务。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The advancement of brain-computer interfaces (BCI) has been nothing short of remarkable in recent years. This technology, which establishes a direct communication link between the human brain and external devices, has opened up a vast array of possibilities for enhancing human capabilities and understanding the complexities of the brain. However, along with its promising potential, BCI technology also faces numerous challenges that need to be addressed for its widespread adoption and sustainable development.近年来,脑机接口(BCI)技术的发展可谓举世瞩目。
这项技术通过在人脑与外部设备之间建立直接通信链路,为提升人类能力和深入理解大脑的复杂性开辟了广阔的前景。
然而,尽管BCI技术具有巨大的潜力,但其广泛应用和可持续发展仍面临着诸多挑战。
One significant challenge lies in the complexity of the brain itself. The human brain is an intricate network of billions of neurons, and understanding its intricate functions remains a formidable task. As a result, accurately interpreting neural signals and translating them into meaningful commands for external devices is an ongoing challenge for BCI researchers.其中一个重大挑战在于大脑本身的复杂性。
脑机接口技术在生命科学领域中的挑战与进展

脑机接口技术在生命科学领域中的挑战与进展脑机接口技术(Brain-Computer Interface,BCI)是一种通过监测和解读人脑活动将其与外部设备相连接的技术。
这项技术的发展已经取得了重大的突破,并且在生命科学领域中有许多挑战和进展。
首先,脑机接口技术在临床医学中的应用前景巨大。
例如,它被广泛用于帮助残疾人群体,如脑卒中患者、截肢者和运动神经元病患者。
通过将BCI技术与外部设备(如假肢或轮椅)连接,患者能够通过意念或神经活动来控制这些设备,从而实现运动功能的恢复。
这对于那些失去部分或全部运动功能的人来说,是一项突破性的技术。
其次,脑机接口技术在神经科学研究中也具有重要意义。
通过使用BCI技术,研究人员能够非侵入性地监测和记录大脑活动,从而深入了解人脑的工作原理以及认知和情绪等高级功能的机制。
这对于解决一些神经精神疾病,如抑郁症和癫痫等,以及研究大脑发育和老化等问题具有重要意义。
然而,脑机接口技术在生命科学领域中仍然面临一些挑战。
首先是技术的可靠性和精确性问题。
由于人脑是非常复杂的,BCI系统在提取和解读脑电信号时可能存在误差。
这可能导致设备无法准确响应用户的意图。
因此,改进算法和传感器的精确性以及提高系统的可靠性是当前亟待解决的技术问题。
其次是脑机接口技术的可操作性和实用性问题。
现有的BCI系统通常需要使用高精度的设备进行监测和解读脑电信号,这限制了其在日常生活中的广泛应用。
未来研究应该致力于开发更小型化、便携式和易于操作的脑机接口系统,使其能够成为一个实用的工具。
此外,隐私和伦理问题也是脑机接口技术需要关注的方面。
由于该技术可以读取人脑的思想和意图,因此必须确保采取足够的保护措施来保护个人隐私和确保信息的安全。
同时,还需要就脑机接口技术的应用范围和使用方式进行相关的伦理和法律讨论。
然而,尽管面临挑战,脑机接口技术仍然取得了令人鼓舞的进展。
一些新的研究表明,通过结合深度学习等人工智能技术,可以大大提高BCI系统的精确性和可操作性。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The development of brain-computer interfaces (BCI) has opened up a new frontier in technology, blurring the lines between our minds and machines. This exciting field, which allows direct communication between the brain and external devices, has the potential to revolutionize how we interact with the world.脑机接口技术的发展为我们打开了一个全新的技术领域,它模糊了人类思维与机器之间的界限。
这一激动人心的领域允许大脑与外部设备直接通信,有潜力彻底改变我们与世界互动的方式。
One of the most significant advancements in BCI technology is the increasing accuracy and reliability of neural signals. With advancements in neuroimaging techniques, such as functional magnetic resonance imaging (fMRI) and electroencephalography (EEG), scientists are now able to capture brain activity with unprecedented precision. This allows for more accurate interpretation of neural signals, enabling more intuitive and natural interactions between the brain and computers.脑机接口技术最显著的进步之一在于神经信号日益提高的准确性和可靠性。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The field of brain-computer interfaces (BCI) has witnessed remarkable advancements in recent years, revolutionizing the way we interact with technology. This exciting technology allows direct communication between the human brain and computers, enabling individuals to control devices and even perform complex tasks through mere thoughts.近年来,脑机接口(BCI)领域取得了显著进展,彻底改变了我们与技术互动的方式。
这种令人兴奋的技术实现了人脑与计算机之间的直接通信,使人们能够通过简单的思维来控制设备,甚至执行复杂任务。
One of the most significant advancements in BCI technology is the increasing accuracy and reliability of brain signal detection. With the help of advanced neuroimaging techniques, researchers are now able to capture brain activity with unprecedented precision, allowing for more intuitive and natural interactions between humans and machines.脑机接口技术最显著的进展之一是脑信号检测的准确性和可靠性不断提高。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The development of brain-computer interfaces (BCI) has been a fascinating journey, pushing the boundaries of technology and human interaction. From its early days as a concept, BCI has transformed into a rapidly evolving field, promising unprecedented access and control for individuals.脑机接口技术(BCI)的发展是一段引人入胜的旅程,它不断突破技术与人类交互的边界。
从早期的概念到现在,BCI已经转变为一个快速发展的领域,为个人提供了前所未有的访问和控制能力。
One of the most significant advancements in BCI technology is the improvement in signal capture and translation. With advances in neuroimaging techniques like fMRI and EEG, researchers can now more accurately detect and interpret brain signals. This enhanced precision allows for smoother and more intuitive interactions with computers and other devices.脑机接口技术最显著的进步之一是信号捕获和翻译能力的提升。
随着功能性磁共振成像(fMRI)和脑电图(EEG)等神经成像技术的进步,研究人员现在可以更准确地检测和解读大脑信号。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The development of brain-computer interface (BCI) technology has been making remarkable progress in recent years. This innovative field explores the direct communication between the human brain and computers, enabling individuals to control digital devices or even perform complex tasks through thought alone.近年来,脑机接口(BCI)技术的发展取得了显著进步。
这一创新领域探索了人类大脑与计算机之间的直接通信,使人们能够通过思想本身来控制数字设备,甚至执行复杂任务。
One of the significant advancements in BCI technology is the improvement in signal acquisition and processing. With the help of advanced neuroimaging techniques, such as electroencephalography (EEG) and magnetic resonance imaging (MRI), researchers are able to capture brain signals with increasing precision and accuracy. This allows for more reliable and efficient communication between the brain and computers.BCI技术的一个重大进展是信号获取和处理的改进。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The field of brain-computer interfaces (BCI) has witnessed remarkable advancements in recent years, offering unprecedented opportunities for enhancing human capabilities and understanding the intricate workings of the brain. The core principle of BCI technology lies in the direct communication between the brain and external devices, enabling individuals to control machines or receive feedback through thoughts, intents, or brain signals.近年来,脑机接口(BCI)技术取得了显著进展,为人类能力提升和深入理解大脑复杂运作机制提供了前所未有的机遇。
脑机接口技术的核心原理在于实现大脑与外部设备之间的直接通信,使个体能够通过思维、意图或脑信号来控制机器或接收反馈。
One significant advancement in BCI technology is the increased accuracy and reliability of brain signal recording. Non-invasive methods such as electroencephalography (EEG) have become more sophisticated, capturing brain activity with greater precision. At the same time, invasive techniques like implantable electrodes have also advanced, offering higher resolution and longer-term monitoring capabilities.脑机接口技术的一个重大进展在于脑信号记录准确性和可靠性的提高。
脑机接口的研究与挑战

脑机接口的研究与挑战脑机接口(Brain-Computer Interface,简称BCI)作为一种直接连接人脑与外部设备的技术,近年来一直是神经科学和工程技术交叉研究的热点。
它不仅承载了人类对于科幻梦想的向往,更为残疾人士恢复行动能力、提高生活质量提供了新的可能性。
然而在这一领域的快速发展背后,也隐藏着众多挑战和问题。
首要的挑战是技术层面的突破。
当前,脑机接口的实现主要依赖于对大脑活动的精确解读,这包括神经元放电模式的捕捉、脑电波信号的分析等。
但人脑极为复杂,个体差异明显,目前的技术尚难以实现高精度和高稳定性的信号解析。
此外,植入式设备引发的生物兼容性问题、长期稳定性问题也都尚待解决。
非植入式BCI虽然安全性较高,但信号质量较弱,且易受外界干扰,限制了其应用范围。
在应用层面,如何将实验室的研究成果转化为实际可用的产品,是另一个难题。
脑机接口的应用不仅需要考虑到技术的可行性,还要兼顾用户的舒适度、便携性和产品的经济性。
例如在医疗领域,如何设计出既能够帮助残疾人士有效控制义肢,又能保证长时间佩戴不产生不适的接口设备,是一个现实挑战。
伦理与法律问题也是脑机接口研究不可回避的问题。
随着技术的发展,脑机接口可能会触及到读取和操控人的思维的边界,这就涉及到个人隐私保护、意志自由等一系列深刻的伦理问题。
同时,如何制定相应的法律法规来规范BCI的研发和应用,保护使用者的权益,防止技术滥用,也是摆在面前的难题。
社会接受度亦是一大挑战。
脑机接口技术改变了传统的人机交互方式,公众对于此类高新技术的接受程度直接影响着其推广和应用。
因此,如何通过有效的科普教育,减少误解和恐惧,提高社会大众对脑机接口的认知和接受度,是推动该技术发展的重要一环。
尽管存在种种挑战,脑机接口的研究前景仍然被广泛看好。
随着材料科学、人工智能、神经科学等领域的不断进步,未来脑机接口有望在精准度、稳定性、易用性等方面取得突破。
届时,它将更广泛地应用于助残、医疗、娱乐乃至人类认知扩展等多元领域,为人类社会带来革命性的变革。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战Hello there! Let's dive into the fascinating world of brain-computer interface (BCI) technology and its evolving challenges.嗨!让我们一起深入探索脑机接口(BCI)技术这个奇妙的世界及其不断演变的挑战。
BCI technology, a bleeding-edge field, is revolutionizing the way humans interact with machines. It's like having a direct line of communication between our minds and digital devices, allowing thoughts and intentions to be translated into commands.脑机接口技术,作为前沿领域,正在改变人类与机器的交互方式。
这就像在我们的大脑和数字设备之间建立了一条直接通信线路,使得思想和意图能够被转化为指令。
Imagine being able to control a prosthetic limb with just your mind, or playing a video game by thinking about your next move. These are just a few examples of the potential applications of BCI.想象一下,仅凭意念就能控制假肢,或者通过思考下一步动作来玩视频游戏。
这只是脑机接口技术潜在应用的一些例子。
However, despite its promising future, BCI technology faces numerous challenges. One major hurdle is the complexity of the brain. Our brains are incredibly intricate, and decoding their signals is a task that requires immense precision and knowledge.然而,尽管脑机接口技术前景广阔,但它也面临着诸多挑战。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战Hello! Today, I'm going to talk about a fascinating technology: brain-computer interfaces (BCIs). This rapidly evolving field holds immense potential for revolutionizing human-machine interaction, but it also comes with its own set of challenges.你好!今天我要谈谈一项令人着迷的技术:脑机接口(BCI)。
这个快速发展的领域具有巨大的潜力,能够彻底改变人机交互方式,但同时也伴随着一系列挑战。
Let's start with the exciting part. BCIs establish a direct communication link between the brain and a computer or an external device. Think of it as a bridge connecting our thoughts and intentions with the digital world. With BCIs, we could potentially control electronic devices just by thinking about it, or even receive feedback directly into our brains.首先,让我们来看看令人兴奋的部分。
脑机接口在大脑和计算机或外部设备之间建立直接通信联系。
这可以看作是连接我们的思想和意图与数字世界的一座桥梁。
通过脑机接口,我们有可能仅仅通过思考就能控制电子设备,甚至直接将反馈信息传入大脑。
Now, imagine the possibilities! BCIs could assist people with disabilities by enhancing their motor control, allowing them to perform tasks that they couldn't before. They could also be used in the field of neuroscience research, providing a non-invasive wayto study brain function and diseases.现在,想象一下这种可能性吧!脑机接口可以帮助残疾人增强运动控制能力,让他们能够完成以前无法完成的任务。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The field of brain-computer interface (BCI) technology has witnessed remarkable advancements in recent years, offering unprecedented opportunities for human-machine integration. This cutting-edge technology allows direct communication between the brain and external devices, revolutionizing the way we interact with computers and machines.近年来,脑机接口(BCI)技术领域取得了显著进展,为人类与机器的融合提供了前所未有的机遇。
这项尖端技术实现了大脑与外部设备之间的直接通信,彻底改变了我们与计算机和机器互动的方式。
One of the most exciting applications of BCI technology is in the realm of neuroscience research. By recording brain activity in real-time, researchers can gain deeper insights into the neural mechanisms underlying cognitive processes, learning, and memory. This, in turn, can lead to the development of more effective treatments for neurological disorders such as epilepsy, Parkinson's disease, and stroke.脑机接口技术在神经科学研究领域的应用尤为令人兴奋。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The development of brain-computer interfaces (BCI) has opened up new horizons in the realm of technology and neuroscience. This remarkable technological advancement bridges the gap between the human brain and machines, enabling direct communication and control. With BCI, individuals can now interact with digital devices and perform tasks using only their thoughts, revolutionizing the way we interact with technology.脑机接口技术的发展为科技和神经科学领域开辟了新视野。
这一令人瞩目的技术成就填补了人类大脑与机器之间的鸿沟,实现了直接沟通与控制的可能。
如今,通过脑机接口,人们仅通过思维就能与数字设备互动并完成任务,彻底改变了我们与技术交互的方式。
However, the progress of BCI technology is not without its challenges. One major hurdle is the complexity of the human brain. The brain is an incredibly intricate organ, with billions of neurons interacting in complex patterns. Understanding and decoding these patterns to create an effective BCI is an immense task that requires significant research and development.然而,脑机接口技术的发展也面临着诸多挑战。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The field of brain-computer interfaces (BCI) has witnessed remarkable advancements in recent years, bridging the gap between the human mind and digital technology. This innovative technology allows direct communication between the brain and external devices, enabling individuals to control machines or receive feedback without the need for traditional physical interfaces.近年来,脑机接口(BCI)领域取得了显著进展,它缩小了人类思维与数字技术之间的鸿沟。
这种创新技术使大脑与外部设备能够直接通信,让人们能够控制机器或接收反馈,而无需传统的物理接口。
One of the most exciting applications of BCI technology is in the realm of assistive devices for people with disabilities. For instance, individuals with motor impairments can now use BCI to control prosthetic limbs or wheelchairs, restoring a degree of independence and freedom. This technology has also shown promise in areas such as rehabilitation, where patients can engage in virtual reality exercises to hasten recovery.BCI技术最令人兴奋的应用之一是用于残疾人的辅助设备领域。
脑机接口技术的发展与挑战

脑机接口技术的发展与挑战The field of brain-computer interface (BCI) technology has witnessed remarkable advancements in recent years, promising to revolutionize the way humans interact with machines. BCIs enable direct communication between the brain and external devices, offering unprecedented opportunities for enhancing cognitive abilities, restoring motor functions, and improving the quality of life for individuals with disabilities.近年来,脑机接口(BCI)技术领域取得了显著进展,有望彻底改变人类与机器的交互方式。
脑机接口能够实现大脑与外部设备之间的直接通信,为提升认知能力、恢复运动功能以及改善残障人士生活质量提供了前所未有的机遇。
However, the development of BCI technology is not without its challenges. One significant hurdle is the complexity of the brain itself. The human brain is an incredibly intricate organ, with billions of neurons interconnected in ways that are still not fully understood. Deciphering the neural codes that underlie cognitive processes and motor functions is a daunting task, and requires a deep understanding of neuroscience and complex systems.然而,脑机接口技术的发展并非没有挑战。
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BCI对人工智能的挑战
李衍达
在过去的15年里,对BCI(Brain-Computer Interface,脑与计算机的交互)的研究逐渐兴起[1],并取得了一些实用性的进展。
如:
1、人工耳蜗:人工耳蜗由体外语音处理器、传输电路、体内刺激产生电路以及电极组组成,实现听觉编码刺激,是外界与听觉的交流。
2、外信号指挥老鼠走迷宫[2]:这是外信号与鼠脑的交流。
3、脑电波指挥计算机[3]:这是人脑与外界的交流。
4、脑的海马部外接装置:通过百万次刺激——反应来建模,通过微电极连接代替海马体。
由以上各个实例可以看到,脑——机交互已经成为现实[4, 5]。
那么,BCI的意义何在呢?
首先,让我们来看看生命的本质是什么。
蒋定谔(E.Schodinger)在“生命是什么?”中写道:
“生命有机体是怎样避免衰退的呢?直接的回答是:靠吃、喝、呼吸,以及同化(植物),专门术语:新陈代谢。
对生的最初认识是物质交换,但说本质是物质交换是荒唐的,氮、氧、硫等任一原子与同类的另一原子是等价的,交换没有意义。
有人说是以能量为生,也是荒谬的,一个成年有机体所含的能量与所含的物质一样,是固定不变的,任何一个卡路里与其他卡路里价值是一样的,交换又有什么用处?
食物中含有什么宝贵东西,使我们免于死亡呢?
自然界中每件事在进程中都熵增,到接近最大熵,就要死亡。
要摆脱死亡的唯一方法是从环境中不断吸取负熵。
有机体是以负熵为生的,或更确切地说,新陈代谢中的本质的东西,乃是使有机体成功地消除了当它自身活动时不得不产生的全部的熵。
这样,一个有机体使它本身稳定在一个相当高的有序水平上(等效于相当低的熵值)的办法,确实是在于从它的环境中不断吸取‘秩序’。
其实就高等动物而言,我们是知道这种秩序的,它们完全是以此为生的,即是说:被它们作为食物的、复杂程度不同的有机物中,物质的状态是极有秩序的。
动物在利用这些食物之后,排泄出来的是大大降解了的东西,然而不是彻底的分解,因为植物还能利用它(当然植物在日光中吸取了负熵的最有力的供应)。
”
蒋定谔在这里所说的“秩序”,就是信息。
因为,信息是物质结构性的一个度量。
所以,最后,蒋定谔对生命是什么的结论是:生命的本质是信息。
因此,不理解信息,就难以理解生命。
电脑(人工脑)在信息处理的基础上与人脑一致。
那么,智慧的本质与信息的本质是否一致呢?人工智能研究者只声称AI(artificial intelligence,人工智能)是功能模拟(即黑箱),而不敢说是机理模拟(或机理一致)。
从信息处理观点看这两者是否机理一致?BCI说明,人工脑与生物脑在信息处理上机理一致,只需加上中介(Interface)即可交流。
机理一致这一点给我们带来重大的启发。
BCI使我们对机理与黑箱的看法得以重新思考:
既然机理一致,则对生物脑的解读对电脑的发展将会有重大影响,因此,一个可能的研究方向,即方向一,就是应重视生物脑的解读对电脑发展的作用。
同时我们应看到,即使二者的机理一致,生物脑与人工脑仍有重大区别:由于载体不同,两者在模式、速度、逻辑与形象等多方面有大的区别,故两者可以互补。
因此,另一可能的研究方向,即方向二,是生物脑与人工脑的结合,这将是一个全新的领域。
既然机理一致,那么,因为生物脑是生物进化的结果,如果将人工脑与人工生命结合,是否可得人工脑也可由进化机理而发展?这就引出了第三个研究方向:对人工脑的进化机理的研
究。
目前,人脑与人工脑最大的差别仍在创造性、概念的抽象、形象思维等方面。
这可能与复杂系统、非线性出现的“突现”性质有关,即生物脑具有复杂系统的“突现”性质,而人工脑尚未达到。
这可能是很多人不承认人工脑具有“智能”的原因,即一旦机理搞清楚,智能消失了。
由此,可得到第四个研究方向:人工脑的复杂系统性质的研究。
这样,我们就深入到智能的“本质”——信息、复杂系统的本质。
可以发现:从生命本质到智能本质,都与信息的本质有关。
信息科学的出现与三大命题有关,即生命、智能与复杂系统。
这三者在信息意义上统一,这个统一也达到生物世界与物理世界的统一,意义重大。
结论
人工智能面临的不是会否消亡,相反,人工生命、人工智能将会有一个更活跃的时期。
其特点是不再只持黑箱的观点,而是持信息机理一致的观点,即人工脑与生物脑将不只是功能模仿,而是具有相同的特性。
这两者的结合将开辟一个全新的领域,开辟很多新的研究方向。
即使如此,问题仍然存在,如:脑能理解自身吗?脑能超越自己吗?等等。
这些问题都还有待更深入的研究。
主要参考文献
[1] Wolpaw JR., Birbaumer N., McFarland DJ. et al. Brain-computer interfaces for communication and control. Clinical Neurophysiology. 113(6): 767-791, Jun. 2002
[2] Sanjiv K. Talwar, Shaohua Xu, Emerson S. et al. Behavioural neuroscience: rat navigation guided by remote control. Nature. 417, 37-38 (02,May. 2002)
[3] Miguel A. L. Nicolelis Actions from thoughts. Nature. 409, 403-407 (18,Jan. 2001)
[4] Johan Wessberg, Christopher R. Stambaugh, Jerald D. Kralik, et al. Real-time prediction of hand trajectory by ensembles of cortical neurons in primates. Nature. 408, 361-365(16,Nov. 2000)
[5] Dawn M. Taylor, Stephen I.Helms Tillery, and Andrew B. Schwartz, Direct cortical control of 3D neuroprosthetic devices. Science 2002 June 7; 296: 1829-1832.。