用意念控制機器人

李忠東

目前，我們可以用遙控器或手機屏幕操控機器人，也能夠通過編程讓它們學習如何完成高難度的任務。那么能不能在現有的基礎上，設法讓機器人“讀懂”人心，而人類只需用意念就能操控它們呢？雖然這事聽起來不可思議，但肯定在大多數人的想象中出現過，在科幻影片中看過。而不久前，這樣的場景在現實中真的實現了。

戴“帽”操控機器人

美國麻省理工學院與波士頓大學聯手。開發出了一個反饋系統，讓機器人可以讀取人類思想。在創建該系統時，科學家首先利用腦電圖和肌電圖分別監測大腦活動和肌肉活動。通過將這兩者合并，找到了一種更可靠的生物傳感方法，使得系統可以讓機器人在沒有被訓練過得情況下為用戶工作。

使用時，人類需要依靠一項特殊的腦電極帽。這頂帽子的作用是讀取和分析人類的腦電圖，用戶戴上之后就可以對機器人進行操控。機器人能接收來自人類大腦活動的信息，并根據指令做出相應的動作。

用意念操控機器人的原理聽起來很簡單，但是其中的算法相當復雜。機器人本身不能直接讀出人類的思想，而是依靠背后的反饋系統在運作。其中的核心技術是腦電圖監視器，可以對大腦發出的數據進行處理，通過算法計算出人類在思考什么，再將指令傳遞給機器人，它接到指令后既可以進行相應的動作。

將來，該系統能通過思想控制多項任務，不斷升級就可以做更復雜的事情，最終以更直觀的方式完全控制機器人，讓未來充滿無限的可能。

實時糾錯與人互動

在2018年6月26日召開的“2018機器人技術：科學和系統”大會上，美國麻省理工學院的科學家公布了這個新開發的界面系統，用可連接到大腦的系統來指引機器人Baxter工作。

機器人Baxter可以實時讀取人類腦電波，以便了解人類何時不滿意其行為。當它意識到用戶認為自己犯了錯誤時，會立即糾正。由于內置一套“基本常識”系統，機器人Baxter掌握了一基礎動作，例如知道移動或是放下某個物體之前，需要將其拿在手里。它還擁有一個親切友好的界面，既可以給它編程，也可以通過“演示訓練”教會它做一件事情。用戶可以做出細微的手勢，指示機器人執行不同的任務，比如從地上撿起一串鑰匙放在桌子上。

當人類發現錯誤時，大腦會發出一種名叫“誤差相關電位”的特定腦信號。“誤差相關電位”信號先被腦電極帽抓取，反饋系統收到后即判斷出“人類對該機器人的選擇表示不同意”，再把這個信息傳遞給機器人。機器人接收到信號后就會“知道”剛剛的選擇是錯誤的，于是便顯出“害羞臉紅”，立刻停止正在從事的任務，等待人類的手部動作信號去處理。如果沒有接收到信號，機器人就會繼續重復它此前的動作。

由于系統可以使用手勢和情緒反應等指揮，用戶在機器人損壞東西之前就可以阻止它，甚至可以幫助機器人在任務開始前對其任務進行修改。在一次實驗中，研究團隊要求機器人Baxter從飛機機身3個地方挑選一個地方進行鉆孔。由于任務出現變化，站在附近的人在機器人工作前向它做手勢，改變鉆孔位置，以訓練機器人Baxter能很好地執行新指令。在另一次實驗中，機器人拿著線圈擬放進左邊顏料盒。當用戶用意念加以制止時，它就需要等待人類指示向左或向右的方向才能重新工作，這是機器人在進行復雜而微妙的通信活動時采取的關鍵步驟。

有了這成功的實驗，研究團隊認為接下來有可能通過意念讓機器人Baxter處理更復雜的任務，例如訓練它與老年人、有語言障礙或行動不便的殘疾人互動，甚至在口頭交流之前通過關注或發出警報來預防意外。

“當你在操控Baxter機器人時，所要做的就是心里贊同或不贊同它的行為。沒有必要去訓練自己按照規定的方式去思考。”研究人員還特別指出，“機器人能讀懂你的手勢和思維，會主動來適應你，而不是反過來要你去適應它。”