在經(jīng)典科幻電影《黑客帝國》中，主角們的大腦通過線纜與電腦連接后，就可以憑意識(shí)暢游虛擬世界。電影《阿麗塔：戰(zhàn)斗天使》中，半機(jī)械人通過腦神經(jīng)與電子裝置對(duì)接，實(shí)現(xiàn)意識(shí)自由的控制整個(gè)機(jī)械軀體。我們還以為這些電影大片描繪的科幻場(chǎng)景只能出現(xiàn)在熒幕前時(shí)，腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)在世界頂尖的實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)了很多不可思議的成果，比如，意念打字、意識(shí)互通、人工耳蝸等。那么，腦機(jī)接口技術(shù)BCI能否在無人駕駛領(lǐng)域帶來革命性變化?

對(duì)此，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院腦-機(jī)接口研究方向博士張罡在最新一期《懂車Talks》節(jié)目中表示：“在無人駕駛的時(shí)代，通過腦機(jī)接口的技術(shù)，車輛就不再只是一個(gè)簡(jiǎn)單的工具，而是能夠成為人們的知心伴侶，更好的為人們服務(wù)。然而腦控車技術(shù)是一個(gè)很難的技術(shù)，目前這項(xiàng)技術(shù)尚處在積累的階段，又面臨很多科學(xué)問題。人類科技進(jìn)步的速度無法預(yù)測(cè)，我們要享受科技，未來可期?！?/p>

演講全文

大家好。

我是懂車talk的講者張罡。我的研究方向是腦機(jī)接口對(duì)無人車輛的駕駛控制。在過去的研究中，我與國防科大北方工業(yè)等高校和企業(yè)合作，研究腦機(jī)接口對(duì)無人車輛的控制，這是一個(gè)什么樣的研究呢?其實(shí)對(duì)大家來說一點(diǎn)也不陌生，比如我們看到有很多影視劇中，中國古代的修仙故事，那么人可以通過意識(shí)來控制飛劍，那這樣的一個(gè)技術(shù)就是腦機(jī)接口。那么還有一些科幻電影，比如像黑客帝國，那么人在通過腦機(jī)接口的這樣的一個(gè)技術(shù)，可以在一個(gè)虛幻的夢(mèng)境中去干很多的事情。

解放雙手，腦機(jī)接口技術(shù)提供更多出行可能

那么什么是腦機(jī)接口技術(shù)呢?它的專業(yè)名詞叫做BCI brain computer interface，還有一個(gè)專業(yè)名詞叫BMI：Brain machine interface。這樣的技術(shù)實(shí)際上就是建立起大腦與外界設(shè)備的一個(gè)通訊。那么通過這個(gè)技術(shù)就可以直接將大腦的意識(shí)信號(hào)傳遞給我們周邊的設(shè)備來進(jìn)行控制，是不是聽起來挺科幻的。

目前研究腦機(jī)接口技術(shù)有兩種大的方向，一種是通過植入式的腦機(jī)接口，另外一種是通過穿戴式的腦機(jī)接口，馬斯克的neurallink公司所做的就是植入式的腦機(jī)接口，我們實(shí)驗(yàn)室主要做的是穿戴的這個(gè)方向，早在2002年，我們就通過穿戴式的腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)了對(duì)外部設(shè)備的控制。

為什么要研究腦機(jī)接口對(duì)無人車輛駕駛這樣的一個(gè)題目呢。北京聯(lián)合大學(xué)有一個(gè)特教學(xué)院，這里有個(gè)學(xué)生叫做曹兆昱，他4歲就患上了先天重癥肌無力，行動(dòng)很不方便，這樣的學(xué)生，他們一生中有很多事情都是無法實(shí)現(xiàn)的。比如說開車，那我想在人工智能的時(shí)代，在無人駕駛的時(shí)代，通過腦機(jī)接口的技術(shù)，可以使得像他這樣的學(xué)生能夠駕駛汽車更好的生活。實(shí)現(xiàn)無障礙的開車，通過用戶身上的傳感器可以隨時(shí)了解用戶的用車需求，用意念就可以把汽車召喚到自己的身邊，聽起來是不是有點(diǎn)像《 x戰(zhàn)警》里面的教授，人坐在車?yán)?，只需要通過腦袋里那些看不見摸不著的意念就能夠控制自己的交通工具。當(dāng)腦機(jī)接口控車技術(shù)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，車輛就不再只是一個(gè)簡(jiǎn)單的工具，而是能夠成為人們的知心伴侶，更好的為人們服務(wù)。我想這種電影里才有的奇跡，有一天會(huì)來到我們的生活。

很多人一聽到這個(gè)課題的第一反應(yīng)，都是我們有必要上升到用意念控車嗎?除了對(duì)特殊人群這樣的技術(shù)究竟有什么樣的意義呢?試想一下，在開車的時(shí)候，我們是否有過昏昏欲睡的經(jīng)歷，是否有過在停車場(chǎng)忘了車停在哪的尷尬。那么這些問題在實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口控車的技術(shù)之后都 不是問題。實(shí)現(xiàn)駕駛中解放人的雙手雙腳，使得人在駕駛過程中能夠有時(shí)間去干更多其他的事情。通過安裝在頭部的傳感器，可以輕易的獲取人的用戶狀態(tài)，進(jìn)而判斷你的指令是否正確，避免安全事故。為用戶提供更舒適的駕乘環(huán)境。在這種技術(shù)加持下，車輛將不再只是工具，而是一個(gè)能夠讀懂你的伙伴。當(dāng)你需要車輛的時(shí)候，車就會(huì)隨時(shí)隨地出現(xiàn)在你的面前。在開車的時(shí)候也只需要通過腦選擇你想去的地方，就可以安心的做其他事情。如果在途中有停車或改變路徑的需求，也只需要?jiǎng)觿?dòng)腦就可以了。

未來已來，腦控車技術(shù)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)只是時(shí)間問題

意念控車的原理是什么呢?首先我們要通過腦機(jī)接口的采集設(shè)備來獲取人的腦電信號(hào)，這個(gè)設(shè)備可以像一頂帽子，或者是一個(gè)首飾，也可以是一個(gè)像紐扣一樣的植入設(shè)備，獲取的數(shù)據(jù)通過無線傳輸可以傳輸?shù)轿覀兊钠嚨鸟{駛芯片，也就是汽車的大腦。那么汽車通過判斷人的這個(gè)駕駛指令是否合法，是否符合駕駛規(guī)則，然后再執(zhí)行人的這個(gè)駕駛指令。

意念控車的技術(shù)發(fā)展情況如何呢?早在2011年柏林自由大學(xué)的autonomous項(xiàng)目，就公開展示了基于想象運(yùn)動(dòng)的控車實(shí)驗(yàn)。2012年我的導(dǎo)師高小榕教授和清華大學(xué)信息學(xué)院的孫富春教授，合作開展了腦控?zé)o人車的研究，南開大學(xué)、北京理工大學(xué)等在2015年也開展了腦控車的實(shí)驗(yàn)。

目前腦控車的實(shí)現(xiàn)方法有通過想象運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)態(tài)誘發(fā) ，p300，等方式實(shí)現(xiàn)。比如想象運(yùn)動(dòng)是通過人想象左手和右手，左腳或者右腳。那我只需要想象一下，我使用左手或右手就可以實(shí)現(xiàn)車輛的左拐右拐。而穩(wěn)態(tài)誘發(fā)是通過一個(gè)視覺刺激的按鈕，那這種按鈕可以做在人的眼鏡里面，也可以做在你的屏玻璃上。那么當(dāng)人們注意力集中在這個(gè)目標(biāo)的時(shí)候，就會(huì)誘發(fā)出大腦的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。就可以知道用戶看到哪些按鈕，從而識(shí)別出人的意圖。

腦控車技術(shù)是一個(gè)很難的技術(shù)。目前這項(xiàng)技術(shù)尚處在積累的階段，又面臨很多科學(xué)問題，比如腦機(jī)接口如何在車輛駕駛的復(fù)雜環(huán)境下應(yīng)用，如何提高腦控車技術(shù)的可靠性?腦控車時(shí)人與車的智慧如何融合等等問題。

從汽車行業(yè)來看，日產(chǎn)曾經(jīng)在2019年的廣州車展上做出了brain to vechicle的展示，這是一項(xiàng)提高人駕駛過程中反應(yīng)速度的技術(shù)。通過獲取大腦信號(hào)更快的將駕駛信息傳輸?shù)杰囕v，使得車輛更快的做出反應(yīng)。在其他領(lǐng)域，馬斯克的neurallink公司今年發(fā)布的猴子可以通過意念玩游戲，并獲取香蕉沙冰的獎(jiǎng)勵(lì)這樣的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)。雖然它只是對(duì)初創(chuàng)的BCI實(shí)驗(yàn)的一個(gè)致敬，但所展示出來的技術(shù)是不容小覷的。

幾個(gè)月的植入時(shí)間，穩(wěn)定的傳輸，通過將電極芯片植入顱骨，減少排異反應(yīng)，足夠微小的植入設(shè)備，獲取足夠好的腦電數(shù)據(jù)。這一系列的創(chuàng)新和解決問題的思路是值得我們學(xué)習(xí)的。Neurallink明年將在人身上做實(shí)驗(yàn)，馬斯克名下有很多的科技公司，其中最出名的就是特斯拉無人駕駛電動(dòng)汽車的生產(chǎn)企業(yè)。將腦機(jī)接口應(yīng)用于無人車的駕駛，也只是時(shí)間的問題。

由于腦控車技術(shù)需要獲取人的腦電信號(hào)，因此在業(yè)內(nèi)普遍存在另一種聲音。這些腦電數(shù)據(jù)是否涉及人的隱私和倫理問題?當(dāng)我們?cè)诘玫竭@些數(shù)據(jù)的時(shí)候，在使用這些數(shù)據(jù)的時(shí)候，當(dāng)我們的意識(shí)被讀取的時(shí)候，我們的隱私能否還被保護(hù)，這些隱私的數(shù)據(jù)又如何保護(hù)?對(duì)于目前的腦機(jī)接口技術(shù)來說，還沒有可能實(shí)現(xiàn)對(duì)人大腦的控制，所以大家暫時(shí)還無需擔(dān)心我們被機(jī)器控制的問題。

有人問這項(xiàng)技術(shù)離我們究竟有多遠(yuǎn)?我無法預(yù)測(cè)人類科技進(jìn)步的速度，但我認(rèn)為部分技術(shù)可能很快會(huì)應(yīng)用到車輛駕駛中，比如說通過視覺刺激的菜單可以實(shí)現(xiàn)無障礙的車輛駕駛的交互。疲勞駕駛檢測(cè)可能出現(xiàn)在貨運(yùn)行業(yè)避免疲勞駕駛，通過腦電波獲取駕駛者的情緒，從而判斷人的駕駛指令是否合理等等。腦機(jī)接口技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我認(rèn)為它將在無人駕駛實(shí)現(xiàn)之后實(shí)現(xiàn)對(duì)車的控制，也就是在2035年之后，在之后的五到十年，也就是2045年之后，用意念控制汽車將廣泛出現(xiàn)在我們的生活中。

享受科技，未來可期。以上就是我今天的分享，希望能帶給大家一些思考，謝謝。