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科学家欲精确描绘霍金大脑思想

来源:中国青年报       更新时间:2012-5-16 12:46:20
 
算机便可以读取到相应的脑电波,将脑电波翻译后,再向机器狗发出指令。

  不过,要让计算机读取清晰的脑电波,人们还得先接受培训,学习“怎么想”。高小榕说,由于不同人控制大脑的能力有差异,有的人只需半小时就能学会控制机器狗,有的人则要花几个小时。

  在英国剑桥,娄让前往采访的《纽约时报》记者一同参与实验,想象某样东西,结果发现“霍金比记者做得好很多”。“霍金的大脑拥有特别厉害的专注能力。”娄说。

  对于脑电波,高小榕介绍,目前国际上的观测水平还只能读取“粗糙的想法和意图”,比方说人们想移动左手、右手、双脚或者舌头,但还不能检测出例如“我想喝杯茶”这样具体的信息。

  部分原因是由于大部分的检测仪器都置于头皮以外,离大脑的信号发射源很远。“这就像你站在大礼堂的外面,却想听清楚大礼堂里头到底谁在说话。”高小榕比喻说。

  但娄希望打破这个限制。早在攻读博士学位时,他已经设计出一套算法,用于“翻译”这些相对微弱的脑电波。利用这套算法,娄可以将霍金的脑电波变成一张形象的“大脑活动地图”,追踪霍金具体的想法。

  “有了这套算法,还有脑电波数据库,我们就可以精确地描绘霍金的大脑里正在发生什么。”娄对中国青年报记者说。通过之前的实验,他已经发现iBrain可以检测出人们一些具体的想法,“比方说一个人正在想象自己在家里,看着睡床”。

  对于实验结果,娄目前不愿透露太多。他计划在今年7月,与霍金一同出席在剑桥大学举办的一个神经科学大会,公布他从霍金大脑中得到的所有数据。“很长时间以来,人们都以为不能从人脑中读取精确信息,但事实是,我们正在证明,这是可以做到的。”娄说。

  如果没有这些辅助手段,霍金大概活不到今天

  这并不是霍金第一次走到沟通技术发展的尖端了。

  早在1986年,霍金就开始使用一部声音合成器,帮助他将写好的文字转化成声音。此前一年,他感染了肺炎,不得不进行气管切开术,从此失去了说话的能力。

  为了让霍金重新“发声”,剑桥大学研究适应性沟通的学者大卫·马森找来当时的电话答录机研究一番,成功改装出一部当时极其罕见的声音合成器。虽然这部机器生成的声音“有点像机器人”,“还带着些美国口音”,但霍金欣然接受了它。如今,这略显生硬的声音早已成为霍金的标志之一。

  在当时,随着运动神经疾病的不断恶化,霍金身上只有几根手指能够运动了。美国一家计算机公司的科学家专门设计了一个触碰式鼠标,以及一个不断滚动着26个英文字母的电脑界面。当特定字母出现时,霍金只需轻抬手指,便能选中字母。选中头几个字母后,电脑还会进一步联想,为霍金提供一些合适的词语。

  要维护好这一套先进的设备并非易事。曾连续5年担任霍金技术员的森姆·布莱克本至今记得,他会在深夜1点收到霍金私人助理的电话:“斯蒂芬现在说不了话,我们该怎么办?”

  而到了后来,霍金甚至连一根手指也动不了了,布莱克本又将鼠标改成了一个感应脸颊运动的红外线感应器,霍金的手指功能便被一小块脸颊肌肉所替代。

  高小榕说,长久以来,帮助残疾人使用计算机的传统理念就是“利用各种各样的残存能力”,这可能是一根能够活动的手指,甚至是“呼吸吹气的能力”和“舌头活动的能力”,后来人们才开始“异想天开”,“想象直接从脑子里提取信号”。

  “如果没有这些辅助手段来帮助霍金,他大概活不到今天。”高小榕说,残疾人一旦不能正常表达自己,告诉别人自己哪里不舒服,生命便会受到影响。

  2010年,高小榕与同事曾给一个与霍金相似的残疾人装上辅助沟通设备,让他通过眨眼睛来操作电脑。没想到,这位残疾人“说”的第一句话竟然是“我心脏不舒服,带我去医院”,这让高小榕大为震惊。

  不过,霍金做到的还不仅仅是生存下来。在几个手指还能动弹的时候,他通过辅助设备写出了许多讲义、论文,和包括畅销书《时间简史》在内的不少经典著作,尽管他最快的“打字”速度仅仅是每分钟4个英文单词。

  “斯蒂芬一个字母一个字母地撰写、编辑了《时间简史》,这真让人难以置信。”伍德说。

  霍金还曾经参演美国大片《星际争霸战》,又在热门动画片《辛普森一家》真人版中露过脸。今年4月,他在万众期待下出现在美国当前最受欢迎的电视剧《生活大爆炸》中,用经典的“机器人声音”对男主角说:“你关于希格斯粒子是个黑洞,而且能加速时间反演的理论非常吸引人——只可惜它是错的。”

  21岁时,这个刚刚崭露头角的英国

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