離腦波「打字」更近!Facebook成功拆解大腦想法,準確度破7成
離腦波「打字」更近!Facebook成功拆解大腦想法,準確度破7成
2019.07.31 | Facebook

2017年的F8開發者大會上,Facebook向觀眾述說一個科幻小說般的願景:不必動手敲打鍵盤,也不用張口吐露隻字片語,憑腦中所想,人們就能彼此溝通交流,速度甚至比打字更快。

這兩年來,Facebook一直在默默研究這項技術到底可不可行,並攜手舊金山加大(UCSF)神經科學團隊通力合作。如今他們正式發表研究進度,展示一種可即時讀取腦中單字、片語的腦機介面技術,再次宣稱當年所描繪的未來不是夢。

成功即時解碼大腦思緒,準確度比以往更高

實際上,倚靠腦中思緒對話早已是許多學者的研究標的,但絕大多數都是要求使用者透過虛擬鍵盤輸入單字,這種作法不僅效率不彰,適用範圍也顯得較為侷限。

今日發表在Nature Communications期刊上的研究中,由Facebook贊助的UCSF研究團隊,成功解碼受測者回答問題時的腦波反應,能即時將答案內容轉換成文字,呈現在電腦螢幕上。

當研究播放預先錄製的問題,例如「你喜歡聽什麼樂器?」時,受測者有可能會回答小提琴、鋼琴之類的答案,而問答過程的腦波運動會被記錄下來,用於訓練演算法。隨後當受測者再次回答時,系統便能透過腦波分辨是否在說話,並分析出語音內容。(咬走小七嘴邊32塊肉!全家開張台鐵門市)

facebook Mark Chevillet
雖然目前實驗仍須透過植入電極執行,但研究總監 Mark Chevillet正帶領團隊攻克這道關卡。
圖/ Facebook

跟一般語音解碼研究不同的是,大多研究是藉由腦海中思考的聲音來做推測,因此系統會被發音近似的單字給混淆。本次研究中,UCSF團隊建構的系統會利用上下文加強推測準確度。舉例來說,當系統推測問題是「你喜歡什麼音樂」時,那答案就會是金屬(Metal)而非勳章(Medal)。

UCSF神經外科醫生愛德華·張(Edward Chang)表示,此種作法能大大提升系統判斷的準確度。原先研究團隊預估準確度只會有7%至20%,然而這套系統卻展現61%至76%的成功率。同時,過去可能需要數週時間進行解碼,現在可以做到即時翻譯。

目前研究仍在非常初步的階段,能辨識的詞彙、片語十分有限,受測者只被詢問9種問題,並且只有24個答案選項。不過研究人員強調,進行中的計畫正著手朝更大量的詞彙、更低的錯誤率邁進。

把大腦連上AR眼鏡,現實、網路無縫接軌

腦機介面技術是眾多企業、研究人員致力鑽研的方向。本月中時,矽谷企業家伊隆.馬斯克創辦的生技企業Neuralink首度曝光研究進展,並聲稱最快明年就能人體實驗,期望能在醫療上發揮作用,幫助行動不便的患者重掌自由。(生化腦技術曝光!馬斯克的Neuralink直播發表串聯關鍵,最快明年人體實驗)

但Facebook對這項技術的研究,並不打算侷限在醫療用途,有計劃拓展至消費層面的願景,他們希望能結合AR眼鏡,為消費者帶來前所未有的體驗。

試想有一天,當前手機的所有功能都納入AR眼鏡之中,你可以隨時隨地使用這些便利服務,和親朋好友線上相聚,不必動一根手指頭,甚至在音樂會途中也能無聲和人交談,這種超越外部干擾、地理限制以及身體障礙的技術,就是Facebook想像中AR眼鏡的終極樣貌。

在實現這個藍圖前,還有一個前提步驟,那就是突破腦機介面需要植入電極的限制,否則這項技術很長一段時間都不可能走出醫療範疇。目前Facebook進行的實驗,依舊需要受測者在腦中先行植入晶片。

Facebook Reality Labs研究總監馬克.舍維萊(Mark Chevillet)表示,「現在人們已能利用腦機介面餵自己吃飯、牽起家人的手,甚至在模擬器中駕駛飛機,但依舊還是得依靠植入電極,還沒有其他方法能辦到。」Facebook研究團隊的長期目標,便是攻克這道難關。

為了達成這項任務,目前Facebook Reality Labs正在開發一種紅外線頭盔,可以檢測大腦內氧氣含量的變化,非侵入式間接得知大腦運動,就像是能檢測血壓、血氧、脈搏的智慧手錶一樣。

facebook wearable brain-computer interface device
目前紅外線頭盔仍然厚重、不可靠,但Facebook相信它潛力無窮,將是未來打造非侵入式腦機介面的重要管道。
圖/ Facebook

這套裝置還在起步階段,Facebook認為,可能至少得10年後才有商用的可能性,但相信該技術擁有足夠的潛力。雖然間接檢測較不準確,可能無法解碼一句完整的句子,不過足以辨識特定的指令,例如「選擇」、「刪除」等等。

Facebook認為,AR技術能夠讓資訊無縫地嵌入現實世界,你在搜尋任何有用資訊時,也不會錯過身邊的一舉一動,無須當低頭族。這樣充滿魅力的願景下,腦機介面就是打造可全天候穿戴的AR裝置,一條極具可能性的道路。

責任編輯:陳映璇

資料來源:Facebook、The Verge、IEEE Spectrum

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青年如何跨出改變社會的第一步?Impact Star 3 組首獎團隊從教育到減塑,把想法帶進真實現場
青年如何跨出改變社會的第一步?Impact Star 3 組首獎團隊從教育到減塑,把想法帶進真實現場

許多年輕人懷抱熱忱,期盼透過行動讓社會變得更好,卻在起步時感到茫然,不知道該從何著手,也難以確認自己的想法是否回應真實需求。為了接住這份想要改變社會的熱情,「2026 Impact Star 青年影響力啟動賽」為青年搭起一個動手實作的舞台。

Impact Star 由新北市政府青年局主辦、社企流共同推動,邀請 5 個社會創新組織提出第一線問題,並安排專業導師陪伴 10 組青年團隊展開兩個月的實作,從訪談、理解需求開始,把點子一步步做成能進入現場測試的方案。

新北市政府青年局
圖說:新北市青年局 邱兆梅 局長分享「Impact Star 青年影響力啟動賽」的辦理初衷
圖/ 新北市政府青年局

把科學教材放進 LINE,協助老師更快完成備課

「LIS 情境科學教材」長期製作國中小科學影片與教學資源,這次競賽以「跨科教學減壓」為題,希望青年找出方法,協助非自然科背景的老師更容易使用這些教材準備科學課程。

本次獲獎團隊「EDU」成員劉子瑤、梁秭萁訪談一名剛進入教育現場的老師後,發現對方同時教授近 9 個科目,還要兼顧行政工作與班級經營,備課時間格外珍貴。因此決定把解決方案聚焦在備課流程最佳化,協助教師更快找到適合的教材。

「EDU」 決定利用教師們最熟悉的 LINE 官方帳號,整合 LIS 影片、投影片與教案,再把教材內容製作成視覺化備課卡。使用者只要透過手機,就能簡單掌握教學重點、課程流程及所需材料,直接放進既有的備課流程。

透過吸收教師的回饋,「EDU」 在競賽過程中持續調整,讓操作方式更貼近實際使用情境。最終作品在 3 名教師參與的初步測試中,於系統易用性方面獲得 82.5 分,反映受測教師對操作體驗的正面評價。

新北市政府青年局
圖說:劉子瑤、梁秭萁分享,未來也期待相同架構能延伸至其他科目,讓更多教學資源被帶進課堂。
圖/ 新北市政府青年局

把教育平權做成手機遊戲,讓青年找到參與方式

「TFT 為台灣而教」長期關注教育不平等,這次活動希望促進青年思考,如何讓高中生與大學生理解教育平權,並找到適合自己的參與方式。本次獲獎團隊「星築美少女」因此決定製作手機沉浸式遊戲《鐘響以前》,並將這些因素融入故事中。遊戲以一場為期 3 天的營隊為背景,玩家能在 15 至 30 分鐘內探索場景、與角色對話並蒐集線索。

遊玩過程中,玩家會發現一名叫做阿龍的孩子沒有出現在正式名單上;而阿龍未能參加營隊,背後牽涉交通、家庭照顧責任與行政程序等因素。玩家必須在有限的人力、時間與預算中作出選擇,透過安排阿龍的行程,切身理解教育不平等如何出現在孩子的日常生活中。

遊戲結束後,系統會依照過程中的選擇提供「行動者分類」,協助玩家了解自己適合投入陪伴、資訊整理或跨域解題,並附上 TFT 相關計畫與參與連結。在 67 名完成前後測的玩家中,認為自身專業難以對教育平權發揮作用的比例,由約 4 成降至約 2 成,顯示更多玩家在體驗後,看見參與教育平權的可能。

新北市政府青年局
圖說:星築美少女成員分享,自己曾在教育社會學課程中接觸相關議題,理解家庭、交通與經濟條件都可能影響一名孩子的求學歷程。
圖/ 新北市政府青年局

減塑求籤機走進飲料店,環保成為日常選擇

「海湧工作室」長期投入環境教育與廢棄物源頭減量,這次競賽希望讓民眾理解海洋廢棄物治理,並在日常生活中實際參與減塑。本次獲獎團隊「塑 per NOVA」從淨灘資料中注意到塑膠吸管造成的海洋廢棄物問題,也觀察到消費者即使知道減塑的重要,仍習慣於購買飲料時拿取塑膠吸管。

「塑 per NOVA」成員王姸儒、郭書睿,因此把實作場域選在手搖飲店,設計「減塑求籤機」。裝置設在消費者購買飲料的動線上,當消費者準備拿取吸管時,即提供可替代選項,讓減塑融入消費流程。

顧客投入 1 元後,可取得一支可自然分解的蒲草吸管,透過掃描 QR Code,可抽取線上環保籤詩。此求籤的趣味設計有效提升消費者嘗試意願,透過線上籤詩更進一步提供日常減塑方法介紹。

「塑 per NOVA」在 3 間飲料店測試兩週,累積約 150 次蒲草吸管取用。這段經驗讓他們直接觀察顧客如何操作裝置,也了解方案能否融入店家的營運流程,為後續拓展更多場域累積經驗。

新北市政府青年局
圖說:成員王姸儒、郭書睿設計「減塑求籤機」,讓減塑融入原本的消費過程。
圖/ 新北市政府青年局

前進新加坡,青年行動的下一步

獲得首獎的 3 組團隊,預計於 9 月底前往新加坡和南洋理工大學,與當地社會創新組織交流。團隊將延續這次實作累積的經驗,觀察新加坡如何回應相近議題,再思考哪些做法適合帶回台灣。

「EDU」希望了解新加坡如何支持非本科教師授課,以及當地社創組織有哪些能夠立即實踐的做法;「星築美少女」則將觀察教育政策的實際運作,及新加坡如何理解與推動教育平權。「塑 per NOVA」關注當地如何讓環保意識融入民眾生活,並希望從永續措施中找到減塑求籤機後續發展的方向。

頒獎典禮上,「星築美少女」成員王品然坦言:「一開始覺得社會影響力很遙遠,自己做不了什麼東西。」但參加完比賽後發現,踏出第一步就可能帶來改變,她說:「其實做一小步,你就可以改變一些東西。」

從起步時不知道該從何著手,到把方案帶進真實場域,3 組團隊在兩個月的實作中找到答案:青年不必等到有完整的解法才開始,只要先走近一個真實需求,並根據回饋持續調整,對社會的關心就能逐漸成為具體行動。

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