美曝“阿凡達”尖端軍事科研項目 生物戰(zhàn)士走進現(xiàn)實?
▲電影《阿凡達》劇照
近日,美國國防部高級研究計劃署(DARPA)在2013年的預算報告中,披露了一項名為“阿凡達”的尖端軍事科研項目,旨在打造一支通過遠程控制人腦作戰(zhàn)的“機器人軍團”。消息一出,即引發(fā)全球關注??苹秒娪啊栋⒎策_》中的生物戰(zhàn)士真要走進現(xiàn)實?美軍有關腦控技術的研究進展如何?BCI技術將如何涂抹未來戰(zhàn)神的面孔?請看科技日報特約專稿——
2010年,科幻電影《阿凡達》在全球上映。影片中,受傷的退役軍人杰克靠意念遠程控制其替身在潘多拉星球作戰(zhàn)。3DIMAX版的畫面效果,想象瑰奇、氣魄恢弘的《阿凡達》,在帶給觀眾的一場視覺盛宴的同時,也將尖端科技主導的戰(zhàn)爭以科幻形式呈現(xiàn)在人們面前。如今,從美國國防部高級研究計劃署(DARPA)的預算報告中,我們發(fā)現(xiàn),原來影片中出現(xiàn)的用意念控制“戰(zhàn)士”作戰(zhàn),已經(jīng)不再只是幻想。這就是BCI,又被稱作直接神經(jīng)接口技術,一種可能改變未來戰(zhàn)爭面貌的“腦—機”接口技術。
神秘的BCI究竟是什么
據(jù)了解,BCI技術有單雙通道之分,單通道BCI技術只能在同一時刻用電腦接受大腦指令或向大腦發(fā)送指令,而雙通道BCI技術則能在大腦和電腦之間同時建立起信息交互鏈路。目前,世界各國研發(fā)機構公開的成果,主要集中在單通道BCI技術領域,該技術通過直接采集來自大腦的神經(jīng)生物學信號,并將其轉換為輸出指令,而不依賴正常的外圍神經(jīng)中樞和肌肉組織輸出通道來實現(xiàn)指令傳送。
追溯歷史,我們發(fā)現(xiàn)BCI技術并不久遠。1973年,美國科學家維達爾首次產(chǎn)生了BCI技術的概念萌芽,時隔4年后,其將BCI技術初步定義為:一種能反映大腦功能內(nèi)在機理微觀信息的計算機系統(tǒng)技術。與此同時,維達爾還以視覺刺激產(chǎn)生的視覺誘發(fā)電位(VEP)作控制信號,建立了一個操作者通過控制光標成功穿越二維迷宮的BCI技術系統(tǒng)。1988年,科學家法威爾和杜切爾利用P300事件相關電位(ERPS)實現(xiàn)了用大腦直接控制虛擬打字機的操作。1999年,第一次BCI國際會議給出了BCI的明確定義,即“腦—機”接口技術是一種不依賴于通常由外圍神經(jīng)和肌肉組成的傳輸通路的通訊系統(tǒng)技術。
BCI技術的內(nèi)在原理是,當一個人的大腦在進行思維活動、產(chǎn)生意識(如動作意識)或受到外界刺激(如視覺、聽覺等)時,伴隨其神經(jīng)系統(tǒng)運行的還有一系列電活動,這些腦電信號(EEG)可以通過特定的技術手段加以檢測,然后再通過信號處理(特征提取、功能分類等),從中辨別出當事人的真實意圖,并將其思維活動轉換為指令信號,以實現(xiàn)對外部物理設備的有效控制。基于該原理,BCI技術系統(tǒng)像任何通訊及控制系統(tǒng)一樣,由輸入(如使用者的EEG信號)、輸出(如控制外部設備的指令)、信號處理和轉換等功能環(huán)節(jié)組成。
BCI技術系統(tǒng)的關鍵技術包括大腦神經(jīng)生物信號采集技術、大腦神經(jīng)生物信號處理技術及人機高效交互技術。一般BCI技術常用的輸入信號是來自頭皮或腦表面記錄的EEG,以及大腦內(nèi)記錄的神經(jīng)元電活動。信號處理環(huán)節(jié)就是通過對源信號進行適當?shù)奶幚矸治?,把連續(xù)的模擬信號轉換成用某些特征參數(shù)(如幅值、自回歸模型的系數(shù)等)表示的數(shù)字信號,然后將提取到的上述特征參數(shù)利用分類器進行功能分類,從而產(chǎn)生操作驅動指令,通過物理傳輸裝置實現(xiàn)與外界的有效交流。
“技術制勝”是美國軍事戰(zhàn)略思維的重要特征之一,不難理解,BCI技術的相關突破早已進入美國軍方的視野。
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