凱拉的成功案例,標(biāo)志著“神經(jīng)織網(wǎng)”接口技術(shù)在運(yùn)動(dòng)控制和感覺(jué)反饋方面取得了非凡成就。但這在葉辰看來(lái),遠(yuǎn)非腦機(jī)接口(BMI)的終點(diǎn),甚至只能算是起步。他構(gòu)想的終極形態(tài),是打破大腦與外部世界之間所有的信息壁壘,實(shí)現(xiàn)思維與數(shù)字宇宙的完全融合。
這個(gè)設(shè)想被稱為“意識(shí)橋”計(jì)劃。其目標(biāo)不再是簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)控制或感覺(jué)替代,而是實(shí)現(xiàn)雙向的信息高速傳輸:既可以將大腦的思維、記憶、感知直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),也可以將外部的數(shù)字信息(知識(shí)、感官體驗(yàn)、甚至另一個(gè)意識(shí)的思維片段)無(wú)損地輸入大腦。
這聽起來(lái)如同天方夜譚,其技術(shù)難度呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。它不僅要求接口具有前所未有的帶寬和精度,更涉及到對(duì)大腦信息編碼方式的根本性理解——即破解大腦的“神經(jīng)代碼”。
“鴻蒙”中心的認(rèn)知科學(xué)團(tuán)隊(duì)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。大腦處理信息并非像計(jì)算機(jī)一樣使用簡(jiǎn)單的二進(jìn)制編碼,而是依靠數(shù)以千億計(jì)的神經(jīng)元通過(guò)復(fù)雜的放電模式、同步振蕩和網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)來(lái)表征信息。這種編碼是高度分布式、冗余且依賴于上下文的。
“我們就像試圖理解一個(gè)擁有千億種方言的國(guó)度,而且每種方言還在實(shí)時(shí)變化?!眻F(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家無(wú)奈地向葉辰比喻道。
葉辰意識(shí)到,依靠傳統(tǒng)的分析方法和算力,可能再過(guò)一百年也無(wú)法完全破解神經(jīng)代碼。他需要一種全新的、更為宏大的研究范式。這一次,“火種”系統(tǒng)提供的不是具體技術(shù),而是一個(gè)基于全局學(xué)習(xí)與逆向工程的顛覆性思路。
“我們不需要事先懂得每一種‘方言’?!比~辰在項(xiàng)目推進(jìn)會(huì)上提出了他的構(gòu)想,“我們可以建立一個(gè)全腦規(guī)模的、高精度動(dòng)態(tài)模擬模型。利用‘伏羲’的恐怖算力,實(shí)時(shí)讀取‘神經(jīng)織網(wǎng)’接口傳出的海量數(shù)據(jù)流,不僅僅是單個(gè)神經(jīng)元的放電,還包括局部場(chǎng)電位、神經(jīng)遞質(zhì)濃度變化等所有可監(jiān)測(cè)的信號(hào)?!?/p>
他繼續(xù)闡述這個(gè)如同“數(shù)字雙胞胎”般的策略:
1。數(shù)據(jù)采集與建模:在志愿者(初期選擇部分晚期漸凍癥等意識(shí)清晰但運(yùn)動(dòng)功能喪失的患者)的大腦中植入覆蓋范圍更廣、密度更高的“神經(jīng)織網(wǎng)”接口,采集他們?cè)谶M(jìn)行特定思維活動(dòng)(如想象動(dòng)作、回憶場(chǎng)景、思考問(wèn)題)時(shí),全腦的神經(jīng)活動(dòng)數(shù)據(jù)。同時(shí),利用fMRI、MEG等宏觀成像技術(shù)進(jìn)行輔助校準(zhǔn)。
2。動(dòng)態(tài)模擬與學(xué)習(xí):將這些海量數(shù)據(jù)輸入“伏羲”,構(gòu)建一個(gè)與志愿者大腦實(shí)時(shí)同步的、“正在思考”的數(shù)字虛擬大腦。這個(gè)模型最初是黑箱,但它會(huì)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法,不斷自我調(diào)整內(nèi)部連接權(quán)重和動(dòng)力學(xué)參數(shù),使得其模擬的神經(jīng)活動(dòng)模式與真實(shí)大腦的觀測(cè)數(shù)據(jù)越來(lái)越匹配。
3。逆向破譯:當(dāng)這個(gè)數(shù)字模型的預(yù)測(cè)精度達(dá)到極高程度時(shí),它本身就成為了理解大腦編碼的“Rosetta石碑”。通過(guò)分析模型內(nèi)部的信息處理流程,研究人員可以逆向推導(dǎo)出特定的思維、記憶或感知所對(duì)應(yīng)的神經(jīng)活動(dòng)模式“特征碼”。
4。雙向交互驗(yàn)證:一旦某種思維(如“想象移動(dòng)右手”)的特征碼被識(shí)別,就可以嘗試通過(guò)接口向大腦輸入類似的模式,觀察是否能引發(fā)對(duì)應(yīng)的思維或感覺(jué)。反過(guò)來(lái),也可以將外部的感官信息(如攝像頭拍攝的畫面)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的神經(jīng)特征碼輸入大腦,實(shí)現(xiàn)“虛擬視覺(jué)”。
這是一個(gè)極其龐大且雄心勃勃的計(jì)劃,幾乎動(dòng)用了“鴻蒙”和“伏羲”的大部分資源。經(jīng)過(guò)數(shù)年艱苦卓絕的努力,終于取得了初步的、但足以震撼世界的成果。
一位代號(hào)為“先驅(qū)者一號(hào)”的完全閉鎖綜合征患者,通過(guò)“意識(shí)橋”系統(tǒng),首次不依賴任何肌肉動(dòng)作,僅憑思維,就在計(jì)算機(jī)屏幕上流暢地打出了一段完整的句子:“我能聽見星星的聲音?!边@是他患病十年來(lái),第一次與外界進(jìn)行如此復(fù)雜的交流。
更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明,通過(guò)輸入經(jīng)過(guò)編碼的數(shù)學(xué)公理和邏輯規(guī)則“特征碼”,志愿者學(xué)習(xí)新知識(shí)的速度得到了顯著提升;通過(guò)輸入模擬的飛行器操控感官信息,受訓(xùn)者在虛擬飛行模擬器中的表現(xiàn)突飛猛進(jìn)。
腦機(jī)接口的終極形態(tài),正在將人類的思維從血肉的牢籠中解放出來(lái),直接與無(wú)限的數(shù)字世界相連。知識(shí)的獲取、技能的培養(yǎng)、甚至感官的體驗(yàn),都將被重新定義。然而,當(dāng)思維可以像數(shù)據(jù)一樣被讀取、寫入、甚至編輯時(shí),一個(gè)前所未有的、關(guān)乎意識(shí)、身份與自由的倫理深淵,也赫然顯現(xiàn)。
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