智能穿戴设备可以利用大脑的想法来控制玩具。它是怎么做到的?
以前脑电技术主要集中在医疗康复领域,但未来脑电技术将更多应用于行业层面,涉及交互方式的改变,对智能家居和VR行业都有促进作用。在今年的CES Asia上,有很多与脑电波密切相关的产品。
现在VR产品的设计者开始考虑如何更好的人机交互。在一些现有的VR设备中,用户的动作或面部表情被特定的技术捕捉,以获得交互式的场景体验。然而,这些技术很难获得真实的人类情感。
一旦这项技术在未来可以使用,它将能够增强现有机器人和VR设备的交互体验。
改变互动方式
目前VR行业常用的交互技术有动作捕捉、触觉反馈、眼球追踪、语音交互等。一些VR头显厂商,比如Oculus,索尼,HTC Vive等。,使用虚拟现实手柄作为标准的交互模式。这样的交互设备显然是用于一些高度专业化的游戏应用(以及轻消费类应用),可以满足早期游戏玩家消费者的基本需求。但这些交互方式很难将人类的情感准确带入人机交互。
“中国脑计划”已被列为中国“十三五”国家科技重大专项。其主要研究方向是以探索脑秘密和攻克脑疾病为导向的脑科学研究和以建立和发展人工智能技术为导向的类脑研究。目前国内已有企业拥有脑电的核心算法和技术,并达到与世界领先国家同等水平。这些核心算法可以应用到医疗、教育、VR、智能家居、智能驾驶、群体大数据等领域。这背后所能带动的产业发展和尚未挖掘的经济价值是非常大的。
“传感器、人脸识别、眼球追踪都是输入终端,但这种输入无法让内容感受到你的情绪变化。比如你看了一部惊险动作片,你很兴奋,也很害怕,但是内容不知道。结合脑电图技术,VR设备可以感受到人的情绪变化,调整我们,让我们更加跟随用户的心情。”创大云智慧能源科技有限公司CEO何超说。
在过去,人机交互技术是不断变化和简化的。未来穿戴互联网的人机组合类似于《钢铁侠》中描述的。机器和人的脑电波会相互作用。对于脑电波,瞳孔,包括表情,各种人工智能算法会结合起来,给人最大的智能体验。
“VR本身就是内容的缺失,内容决定了VR的未来方向。脑电可以将内容与人和用户的交互联系起来,通过识别脑电进行分析,检测我们的情绪,包括我们对内容的想象。比如我们期待有内容的主角,更多的移动方向,对内容的操控,这些都可以在VR的引入中实现。”何超说。
作为人机交互的方式之一,通过佩戴设备获取脑电信号,将脑电信号信息输入设备,识别人的情绪和情感,同时对游戏或内容进行上下左右方向的操控。
云瑞智能正在尝试开发将虚拟现实内容与脑电图技术相结合的产品。未来,产品将提供开放接口,连接教育行业和游戏行业。“在游戏、教育团队训练等方面。,目前使用脑电技术的工业级VR解决方案是将内容教材植入VR设备,用户的学习和治疗效果可以通过他的脑电数据来判断。”何超告诉记者。
技术整合存在障碍。
市面上大部分脑波智能穿戴产品的工作原理基本都是靠记录人的脑电图,通过不同的脑波频率来判断人进入的状态。与医疗和军事领域的传统脑波设备相比,这些脑波可穿戴产品体积更小,成本更低,佩戴更方便,用户无需专门指导即可自行操作。同时,与移动互联网和一系列app结合,可以提升用户体验,同时也开启了很多脑波被商业化的可能。但在行业内的应用主要是提供参考指标,脑电技术需要克服一定的技术壁垒,才能与消费类产品深度融合。
虽然脑电信号技术的研究已经发展了90年,但是要想在工业上得到应用,必须提高采集和分析脑电信号信息的准确性以及设备的便携性。
“目前脑机接口的一大问题是个体差异。有人上去后,控制轮椅可以做到100%准确,另一个不一定是50%,这是个人大脑决定的。”全国工程生物学学会副理事长姚德忠教授介绍。
目前脑电信号采集设备主要分为三类:植入式、半植入式和民用非植入式脑电极。这三种植入方法在效果和应用领域上是不同的。
植入式设备通常在头皮下植入微纳电极。由于干扰少,他们采集的数据准确度高,但对使用者的身体有一定伤害,只能用于治疗和科研领域。
而最主流的非植入式需要通过电极与头皮接触来采集脑电信息。虽然不需要像植入式那样给使用者带来痛苦,但是也需要在头皮上涂抹生理盐水和导电液,对于日常使用会造成很多麻烦。而金属棒电极半植入法使用方便,无损耗,成本相对较低。然而,金属对信号的干扰使得提取信息变得困难。
由于植入式电极带来的不便,脑电技术要想发展成消费级产业,必须是非植入式的。目前非植入式电极采集的脑电信号的准确性与植入式电极相比还有很大差距。现在脑电技术主要应用在医疗康复领域。一些健康的智能穿戴设备已经引入了脑电技术,但测试结果只能作为参考。