智東西（公眾號:zhidxcom） 編 | 海中天 導語：Facebook要開發腦輸入技術，每分鐘能閱讀100 [ ]
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導語：Facebook要開發腦輸入技術，每分鐘能閱讀100個單詞，用的還是非入侵性技術。當今最先進的系統將電極植入大腦，每分鐘讀取8個單詞。Facebook的狂野目標招來一些懷疑，而且懷疑的都是專傢。如果Facebook真的達成目標，那將是一項突破性的技術。
當Facebook的Mark Chevillet介紹“腦輸入”項目時，他盡力讓項目顯得不那麼瘋狂。
Chevillet是一名神經科學博士，他並不是設計“霧件”的高管，對腦科學的現狀有著深刻的理解。最近，在美國約翰霍普金斯大學應用物理實驗室，他在會議上發言，介紹瞭腦-計算機界面，界面可以從用戶大腦的語音中心閱讀單詞，每分鐘有可能閱讀100個，聽眾一邊聽一邊點頭，這是一門非入侵性技術。
講話結束之後，一個事實浮出水面：現在還沒有類似的技術存在。看看當今最先進的腦輸入技術，每分鐘隻能閱讀8個單詞，而且它還是用植入式電極閱讀的。到底語音寄存於大腦的哪個區域？沒有人真正知道。
Chevillet知道事實的確如此，他承認Facebook的目標有些遠大。他說：“當中有許多的技術和研究風險，我們尋找的不是下一個增量式進步，而是革命性的進步。”
在硬件方面，Facebook成立瞭一個名叫 Building 8的團隊，該團隊正是由Chevillet領導。團隊如何解決問題的？Chevillet給出瞭一些線索。IEEE Spectrum隨後咨詢瞭一些專傢，Chevillet對技術的介紹相當模糊，無法解釋專傢的困惑。
在Facebook年度開發者大會上，公司高管Regina Dugan首次談到瞭“腦輸入”項目，在隨後的6周裡，許多神經系統科學傢對項目的時間表表示懷疑：在接下來2年裡，Dugan說團隊會讓技術變得可以使用。
Chevillet澄清說，Facebook並不認為2年內會有商用產品出現，高管們隻是希望能在這段時間內研究完成，證明產品是可行的。
為瞭達到目標，Chevillet團隊雙管齊下。一方面，他們開發非入侵性技術，可以讀取高質量神經數據。另一方面，他們專註於腦科學，尤其關註人類對語言、語音機制的理解。Chevillet說他們正在為一個問題尋找答案：“假設你擁有技術，可以獲得高質量神經數據，你如何以每分鐘100個單詞的速度解碼呢？”
每分鐘100個單詞到底是什麼概念？Chevillet說他們給出的數字是以人類自然說話速度作為標準的。如果技術可以跟上人類自然說話的速度，就可以讓用戶發出語音命令，現在我們在iPhone Siri、亞馬遜Alexa上已經使用這樣的命令，隻是用腦輸入下命令時沒有聲音。Chevillet說：“我們對靜默語音界面很感興趣，它可以擁有語音識別一樣的功能，但是保護隱私的力度和文本一樣。”
Facebook正在開發腦掃描技術，到底是怎樣的技術？Chevillet拒絕透露細節，Facebook隻是說它涉及到光成像。哥倫比亞大學生物醫學工程教授Paul Sajda說，聽起來Facebook想發明一些全新的東西。Paul Sajda是腦研究先進技術方面的專傢。
要用非入侵性技術閱讀腦信號，神經系統科學傢和醫生一般使用EEG，也就是用頭皮電極記錄無數神經元發出的信號，將它們集合在一起。不過Sajda解釋說，用EEG技術無法從細小的腦部區域收集精準信息。他解釋稱：“每個人都在說EEG無法提供足夠好的信號，我們不會使用它。”
瑞士日內瓦Wyss生物和神經工程中心主管John Donoghue也對非入侵性腦掃描技術表示懷疑。他曾花瞭幾十年時間開發BrainGate系統，該系統使用瞭植入式電極，使用這門實驗性技術之後，癱瘓的人可以控制機械臂、計算機傳感器。Donoghue說：“如果能夠幫到癱瘓者，不在他的大腦上植入電極，我肯定會第一個去做的。”他認為EEG難以獲得巨大的改進，也不認為有更好的方法可以用非入侵方式從大腦提取信息。Donoghue說：“我認為我們已經接近極限瞭，如果我錯瞭，那將是巨大的變革。”
BrainGate創造瞭當前的腦輸入速度紀錄，每分鐘8個單詞。在研究過程中，植入物植入癱瘓者的運動皮質，引導光標在屏幕上移動，挑選輸入的字符。植入物收集與電機指令有關的數據，並不是收集與字符、單詞有關的信息。
Facebook的方法似乎完全不同。Chevillet說過，他們的技術會閱讀大腦中“準備說的語音”。 Chevillet指出：“沒有人開發出偵測、解碼思想本身的算法，思想是抽象的。”怎麼辦？研究人員必須搞清一個問題，當人想著要向自己說話時，哪些腦部區域會參與，然後研究人員會開發模型，將腦部活動的模式與單詞聯系起來。
為瞭研究基本腦科學，Facebook與學術機構合作，比如Johns Hopkins、加州大學伯克利分校、加州大學舊金山分校。一些研究人員已經從癲癇病人身上收集瞭初步數據，這些病人在醫院做手術，研究人員將臨時電極植入他們的大腦，花短短幾天觀察反應。
在Johns Hopkins，研究人員Michael Wolmetz和Nathan Crone為大腦繪制瞭“語義圖”，以此為依據做實驗，試圖搞清處理高級概念時大腦的哪些部分會參與進去。
在最近的研究報告中，他們展示瞭癲癇病人畫的一些簡單線條畫，病人畫瞭60個不同的東西。針對每一個物件，研究人員都列出瞭一些語義屬性，用它們描述物件，例如，如果是一架飛機，就會包括“人造”“大”等語義屬性，如果是蝴蝶，就會包括“活生生”“小”的屬性。當病人說出物件的名字時，研究人員會觀察大腦哪個部分被激活。
218個語義屬性分別對應腦部哪個區域，搞清之後研究人員將它繪成圖，就可以確立一個模型，深入分析腦部活動，確定病人正在觀察哪個對象，隻是精準度有限。
Facebook想讀取腦部思想的意義，語義圖可以提供幫助，但是台灣商標註冊查詢Hopkins的研究者指出，語義圖基本上就是對具體對象進行視覺識別。如果Facebook想讀取整個句子（當中會涉及到抽象概念和復雜語法），它需要完全不同的腦數據。
Wyss中心的Donoghue認為，神經系統科如何申請註冊商標台中學傢還不知道哪些數據對某個機能（比如語音）最重要，這才是最大的問題。Donoghue說：“你從大腦中獲得所有信號，工程師跑過來說：‘這是一個信號處理問題，我來解決它。’但在大腦領域我們缺少一套底層理論，無法解釋這些信號到底是什麼。如果你不能透徹理解，就沒有辦法建立一個很好的模型。”
在神經科學領域有許多問題是開放的，資金雄厚的企業有興趣研究，對於神經系統科學傢來說並不一定是壞事。哥倫比亞大學的Sajda說：“如果Facebook投資研究基礎科學，像貝爾電話公司的貝爾實驗室一樣，對於社會是有利的。”
如果2年之內Building 8團隊沒有什麼成果拿來展示，到時又怎麼辦？Sajda很好奇。Sajda說研究基礎科學是需要時間的，突破的到來往往並沒有時間表。他說：“研究風險很高，並不一定能獲得回報，如果是股東，我不確定他們是否接受公司這樣做。”
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