分享

你可以用大脑意念操控一架飞机了!

 造就Talk 2020-07-21

我们的运气很好,华盛顿州的天气不错。那是个晴朗明媚的下午,天上零星地飘着几朵白云,微风轻拂,是一个理想的飞行环境。

迈克·杜布里(Mike Dubbury)的详尽介绍帮了我们大忙,霍尼韦尔公司(Honeywell)的这位高级试飞员和我详细讨论了接下来的行程——我即将驾驶Beechcraft King Air C90飞上高空了。

但我还是放松不下来。这不仅仅是因为我从未开过飞机,还因为我在驾驶时根本不会触碰那些飞行控制器,而只是用我的意念来操纵!除了那个发明这种奇特装置的家伙外,我竟然是要用意念操控飞机的第一人。

杜布里在做安全说明的时候,桑托斯·迈森(Santosh Mathan)正往我身上安装仪器。迈森是霍尼韦尔航空航天(Honeywell Aerospace)的神经技术研究员,就是他发明了这种意念控制系统。

迈森将一个看起来像深蓝色泳帽的东西戴在我头上,这个东西上面有些小洞,迈森把冷冻导电胶注入到每个洞里,然后插入32个电极,接到我的头皮上。我脑后还有一根连接电脑和点阵式打印机的老式带状电缆,如同拖着一条马尾辫。

“我们将做一些基本的飞行动作,包括爬升、下降和转弯。”迈森接着杜布里的话说道。他的意思是由我来操控,而我既没有飞行员执照,也没有飞行经验,这就是我们在跑道上等待起飞时,我的所思所想。

霍尼韦尔在这架六座双涡轮飞机的自动驾驶系统中置入了一个脑机接口。该系统可以解读脑电活动的模式,发现某些信号。

只需短短几分钟地训练,几乎所有人都能产出这些信号和模式。在这架飞机上,那些信号会被转化成指令,比如爬升、左转或下降几千英尺。“我们把飞行控制视为理想的对象,以研发、改进和测试我们的神经技术。”迈森说。

这次飞行可以说是他们12年辛苦工作的结晶,他们已经证实该意念控制系统在模拟器中有效,现在则是希望,在最大限度降低(但确实存在)坠机风险的情况下,对该系统进行实地测试。

杜布里驾驶飞机起飞后几分钟,意念控制系统准备就绪,等待我的指令。迈森告诉我让飞机爬升。

虽然不像“心里想着向上飞,飞机就会向上飞”那么简单,但也差不太多。我坐在一块iPad大小的屏幕前,上面显示了上下左右的箭头,中间则是航空地平仪。每次下达指令时,相应箭头的周围就会闪现绿色的方框。我的任务就是专注并指令对应的那个箭头。

当绿色方框出现在和指令对应的箭头周围时,这就意味着大脑产生了一个名为“事件相关电位”的电信号。这些电信号产生于后脑和大脑皮层褶皱的视觉感知区,不易被发现。

另外,由于驾驶舱很小,且嘈杂拥挤,这令人备感压力,想要在这样的环境下集中精神是件非常困难的事。我的耳朵里充斥着空中交通管制人员响亮的通话声、螺旋桨轰隆隆的嘈杂声,我的眼睛也被仪表反射来的刺眼阳光晃闪着,在这种情况下,要用意念控制绿色箭头来操纵飞机,确实令我感到不安。

我努力放松自己,把所有精神都用来盯住向上的箭头。为了确保收到有意发出的指令而不是无意识的眨眼,电脑会在连续收到几个相同的信号后做出反应。此时,飞机开始爬升。

飞机在做出最初的几个飞行动作时,我简直不敢相信是我在控制。然后,我变得异常兴奋,操纵飞机在云中穿梭,一会儿爬升,一会儿俯冲,一会儿转圈,随兴而为。但操控还不是非常便捷。每个动作都需要我努力忽略周围发生的一切,集中精神至少10秒钟,有时更长。

其次,还有缺乏反馈的问题。飞机不是我身体的延伸。鸟类和优秀飞行员可以按照本能和感觉飞行,而我必须抬头,看看我的指令是否被执行,然后又迅速埋头,专心盯着屏幕上的下一个方向。我受到自动驾驶系统的限制,只能向该系统发出简单的指令,对起飞或着陆这样复杂的操作无能为力。

杜布里驾驶飞机返回地面后,我开始头疼。不知道是因为精神太过集中所致,还是因为飞机噪音和刺眼阳光的缘故,抑或是那个带电极的无边便帽导致的身体压力。

无论如何,我用意念操纵了一架飞机,这可是我小时候进行科幻想象时才会有的场景。迈森和我站在飞机前拍了一张自拍照作纪念。我感觉这次试飞对他的压力同样很大。

“我们在实验室中做这个是一回事,但看到一位没怎么经过培训的人做这个又是一回事。”他说。

脑机接口已经可以控制屏幕光标和驾驶小型无人机,甚至可以双向工作,通过人工手臂提供触觉反馈。研究人员还希望有一天可以帮助残障人士与周围环境沟通互动。

在这方面,最前沿的成果来自于BrainGate,该公司已经将脑机接口植入10多个人身上,帮助他们应对肌萎缩侧索硬化和中风导致的瘫痪。其中有些人甚至可以通过控制机器人手臂来实现生活自理。但这需要更精确的信号,因此其中大多数人的颅骨下被植入了电极。

不过,即使是植入式传感器也比不上人类自然动作的准确性和速度,至少目前还不行。美国国防部高级研究计划局正在密切关注这个领域。

未来的飞行员可不是靠意念来操纵飞机,这是一种高风险、低回报的技术使用方式。未来的飞机将会自己飞行,无需连接人脑。

迈森说,他的研究可以助飞行员一臂之力,让飞行员保持专注。飞行员即便不用意念控制技术来发布飞行指令,但可以用这项技术来查看清单、放大地图或者执行非关键任务,使他们可以空出手做其他的事。该技术还可以让我们在手机上用意念滚动页面和好友简介。

这项技术同样适用于汽车司机,尤其是在自动驾驶汽车越来越多的情况下。通过非侵入式方法来探测司机是否走神,这可以帮助电脑确定何时应该介入,以及在把控制权还给司机时应该传达哪些信息。

我摘掉那个帽子,开始擦拭我头发上的导电胶。我不禁在想,飞行员肯定不希望每次驾驶飞机时头上都有这些东西。

但等我回到机舱后面再次当起乘客时,要是一顶充满喜感的帽子能帮助机长发挥最好水平,那我乐意之至。

翻译:于波

来源:Wired

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多