郭一璞 夏乙 發自 水漫凹非寺

量子位 報導 | 公眾號 QbitAI

從沒想過，我也是名「超能力者」。

直到我潛入一個神秘實驗室。

然後坐在螢幕前，不敲鍵盤、不按滑鼠、不用麥克風……只需盯著螢幕上的鍵盤，動用我的意念，就能隨心所欲的掌控電腦打字。

這感覺就像阿凡達（或者海綿寶寶）里的場景一樣。

我全神貫註的發出我的腦波：

a r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e……

一個個字母果然如我的思索般蹦出來，而我，除了盯著螢幕之外，什麼也沒做。

現在，我是一個能用意念控制電腦輸入文字的人。掌握這個技能之後，我甚至現場寫了兩句詩。（不是茍利……）

腦控機器人打字

科學地講，我的「超能力」是機器賦予的。

這套設備，就藏在清華的腦機接口實驗室里。在機器的幫助下，我的腦電波被采集出來，做到了「腦控輸入法」，也就是上面提到的動用意念打字。

整個過程是這樣的。

在系統中輸入我的名字後，就進入了「打字」界面——一些小寫字母和數字像電腦鍵盤那樣排列，整體背景是黑色的，鍵盤則是白底黑字。

「鍵盤」的上方則是一排待輸入的字符，包含小寫字母、數字、逗號、句號和空格。根據待輸入字符的順序，我需要集中注意力，依次緊盯鍵盤上的該字符。

每個字符有幾秒鐘螢幕閃動的時間，如果在這段時間里，我集中注意力盯著該字符，就可以成功用腦電波「打出」這個字。

第一次體驗開始了。我看著上方那一排待輸入的字母，在鍵盤上找到第一個字母o。螢幕開始閃動，我緊盯不放，仿佛置身於僅有這一個字母的白色空間。

然而，電腦卻無法準確識別我的意圖，在嘗試了幾個字之後，準確率只有30%。

第二次，我嘗試通過輕輕擺動頭部的方向、將需要「打出」的字符放在視線最中央來集中注意力。

果然，效果好了很多，連著對了四五個字符，最終準確率過半。不過身邊量子位吃瓜同事的討論聲還是讓我分了心，很難集中注意力控制電腦沉浸在某個字符中。

第三次，我嘗試在心中默念這個字母的發音，成功率好了一些。但是，當你在幾秒鐘內盯著一個字母看的時候，難免會發散出其他的想法，比如看到「f」，腦子里出來了「friend」、「five」等f開頭的單詞，進而影響腦電波輸入的準確率。

△ 我努力發射腦電波的時候，另一台電腦施展了「讀心術」

初步掌握了意念打字之後，就可以進階寫詩了。

那兩句是杜甫的《望嶽》：「岱宗夫如何，齊魯青未了。」我得用拼音「dai zong fu ru he qi lu qing wei liao」把詩文寫出來。如果有打錯的字，則需要輸入「刪除」做到刪除功能。

d，成功；

a，成功；

i，試了三次都不成功，打成了其他字母，只好發送三次刪除信號重新來，終於打出了第一個「岱」字。

而後的「zong」、「fu」、「ru」都還算順利。可是「何」字的h打完之後，卻怎麼都出不來e字母，想要輸入「刪除」也未能成功，螢幕上出現了一長串錯誤的字……

我在屢試不成的痛苦中糾結時，研究人員停掉了程序，把我解放了出來。

（ -_-|| 據說我是目前表現最差的一個，嗯，一定是因為構思這篇文章分心了）

真正的高手也在現場演示了一下，每個輸入的間隔是0.5秒，速度已經是相當快了，而高手準確率相當高，或者說壓根一次也沒有錯過……

讀心術？怎麼做到的

如果你還記得Facebook去年F8開發者大會上展示的「意念打字」黑科技，可能會覺得今天的畫風有點熟悉。

在Facebook的展示中，一位女士不動口不動手，用大腦控制著螢幕上的光標，移到虛擬鍵盤的某個字母上，就可以打字了。

不過，這位女士和潛入清華的我有一點非常重要的區別：她體驗的黑科技，是要在腦中植入電極的，而我當然沒有開顱，只是戴了個腦電帽。

如果你是個做開顱手術的病人，順手體驗一下倒還不錯。可是，這對於健康人來說當然難以接受了。

我去體驗的這種，屬於非侵入式的腦機接口技術。戴腦電帽雖然對洗頭吹幹要求略高，但心理負擔總比開顱要小。

可是隔了一層顱骨，「讀心」就難了很多。

和人家植入電極直接接觸大腦皮層相比，腦電帽采集到的信號，複雜度低，區分微弱，電壓也只有10-100微伏（μv，相當於10-6V）。一節電池的電壓，大概比這個強10萬倍吧。心電也比這個強千倍。

所以，想靠腦電帽來像Facebook那樣識別運動中樞的信號，指揮滑鼠移動，效率和效果必然堪憂。

我打字的時候，也的確不用控制著滑鼠移動。那麼，頭上的腦電帽和眼前的計算機，是怎麼知道我在看哪個字母的？

答案並不在字母本身，而在於每個字母上疊加的、那些像受了電磁干擾一樣的閃爍。

據實驗室的研究人員介紹，在這個虛擬的鍵盤上，每個鍵（字母或者數字）上面疊加的閃爍頻率都是不一樣的，而人的視覺中樞會對不同頻率的閃爍做出不同反應。

腦電帽讀取視覺中樞腦電波的細微變化，而計算機里的算法接收到這些信息，就能計算出它對應的閃爍頻率，知道這個閃爍頻率對應的鍵也就不是什麼難事了。

於是，我就這樣成了一個能用意念打字的人。

這套系統，嚴謹地講是基於SSVEP（穩態視覺誘發電位）的腦機接口技術的一種應用。

當人受到一個固定頻率視覺刺激的時候，大腦視覺皮層會產生一個連續的、與刺激頻率有關（刺激頻率的基頻或倍頻）的響應。這個響應就叫做穩態視覺誘發電位。

清華大學腦機接口實驗室官方網站介紹稱，這種技術通過解碼大腦初級視覺皮層的振蕩頻率，來確定用戶所註視的刺激物，並轉換為相應的腦機指令輸出，達到與外界交流的目的。

這里有兩個關鍵點。對於系統的設計者來說，要設計一批合適的「刺激物」；對於使用者來說，全神貫註的「註視」是必需的。

這種「註視」著一片閃爍螢幕的方法，也是目前各種腦機接口方法中輸入效率最高的。

洗頭，重要的一步

雖然我體驗的這種腦機接口技術不需要在大腦中植入電擊，對身體無損傷，不過使用起來還是有一點麻煩的。

由於頭髮上的油脂和污垢可能會對導電有影響，開始之前，需要先洗頭，完全吹幹後，再帶上擁有64個接收點的腦電帽。

這些接收點分布在腦電帽的四面八方，不同的區域意味著不同的大腦功能，比如聽覺信號來自大腦兩側，視覺信號則來自後腦勺。

固定的接收點需要對準特定的大腦穴位。戴好後，研究人員用去掉針頭的注射器在接收點內注入腦電膏，也就是說，在頭皮和腦機接口之間注入一層導電物質，填滿兩者之間那些充斥著頭髮的空隙。由於本次實驗是以視覺信號為主的，所以大部分腦電膏注射在了我的頭頂和後腦勺上的接收點上。

腦電膏看起來是白色半透明的黏液狀，看起來就像熬了很久的一鍋粥。不過，當它接觸到頭皮後，倒是感覺冰冰涼涼，提神醒腦。

△ 雞凍的舉起小爪爪

所以，結束之後還要再洗一次頭，把頭髮上的腦電膏沖洗掉。

你也想來清華「洗個頭」嘛？

你想不想也體驗一下腦機接口？體驗一下意念控制？

很簡單。清華，還有好幾家其他高校，歡迎你。

不需要懂技術寫代碼，也不需要你有超高的智商，當然也無需付費，門檻比用手機輸入法打字都低。唯一的門檻就是你得事先報名。

而且如果你腦力驚人、意念力出眾，還能跟全國的高手一較高下。

是的，還有一個比賽能參加。

比賽項目包括上面提到的腦控打字，還有腦控虛擬F1競賽什麼的。

北京和廣州的比賽目前還可以報名參加，地點分別在清華大學附近的雙清大廈和華南理工大學。由於實驗室場地設備有限，參賽者將被安排在不同時間參賽並獲取分數。

初賽需要完成8組隨機字符的輸入，之後進行古詩輸入，按照完成率來計算分數。當然，和量子位一樣，為了保證腦電波的傳導效果，你最好出門前提前在家洗頭，也可以到實驗室來洗頭，享受清華博士小哥哥提供的吹幹服務，比賽完畢後可以將腦電膏洗掉後離開。

成績優秀者會被邀請參加復賽及決賽，會有神秘大獎等著你，另外，還可以現場參與2018世界機器人大會。

有興趣參加的同學可以點「閱讀原文」，查看更詳細的比賽信息及報名。

— 完 —

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