腦機介面新突破!科技讀心術:只需「想像寫字」即可轉譯出真實文字

如同《黑鏡》一般的讀心術!受試者只要想像「握筆寫字」,即可透過植入物轉譯出你要寫的文字。
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還記得前陣子馬斯克的大腦晶片新創 Neuralink 才剛發表過猴子用意念打電動的影片嗎?這次輪到學術界帶給大眾驚喜,科學期刊 Nature 於本週發表一篇相當有趣的人機介面互動研究,利用人腦植入物作為媒介,全身癱瘓的病患可憑藉「想像寫字」來輸出真正的文字,每分鐘約可寫出 90 個英文字母,非常驚人。

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想像力就是你的超能力

先前也有相關的研究及臨床實驗,利用腦機介面技術讓癱瘓者可以打字,並且嘗試如傳送訊息、線上購物的活動。雖然有效,但缺點就是過程緩慢,需要使用者全神貫注地讓眼動儀追蹤其脈衝,並且也需要使用者花費時間來學習如何控制系統。

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於是,科學家開始嘗試別的辦法來幫助癱瘓者傳達意念。研究發現,在人腦執掌書寫思維的區域,會在書寫時產生對特定文字的意念,而這也許可以利用植入物來追蹤,再將此電流訊號轉譯成真實世界的文字。但很快就遇到研究瓶頸:這個意念很難被目前的科學方式所理解。

然而,天無絕人之路。研究團隊發現,在這個意念變成實際動作(書寫)前,此電流訊號會先被傳輸到運動皮質,並在那裏被大腦轉譯成肌肉動作,因此推測在運動皮質所掌握到的意念脈衝,信號較為清晰、不模糊,更容易被科學技術給理解,成為研究團隊的新目標。

研究人員在癱瘓者的前運動皮質(premotor cortex)處放入兩個植入物,用來捕捉寫字動作的意念。實驗中,受試者被要求想像在紙上寫字的感覺,並且透過植入物記錄這時的神經活動狀態。

實驗結果

研究人員放了 200 個電極進入受試者的前運動皮層,雖然不是所有意念都能成功被轉譯出來,但也非無功而返。團隊以主成分分析(Principal components analysis,PCA)方法,解構想像寫每個字母時的神經活動特徵,並將其轉譯成二維圖(two-dimensional plot)。結果發現,肉眼上看起來比較相似的字母,例如 p、b、h 及 n、r,會產生彼此靠近的群體,讓人難以分辨。

總而言之,在這次的實驗中,研究人員可在 94% 的準確度中來解密受試者所書寫的文字。雖然系統的分析較為緩慢。為了讓書寫文字可以被即時辨認,研究人員訓練了一套遞歸神經網絡(recurrent neural network)來分析每個字母。

目前這套系統可處理的數據量一次約為 242 個字母,雖然處理量不大,但運作效率良好,從受試者想像到字母轉譯在螢幕上僅需半秒鐘的時間,讓溝通效率大大提升。受試者可以在每分鐘產出 90 個字母,超過過去技術約每分鐘 25 個字母的速度。而轉譯出錯率約為 5%,經過系統自動修正潤飾後,可將錯誤率降低至僅 1%,相當厲害。

但前面書寫測試所使用的句子,都是由研究員設計好,並請受試者「想像」的。而實驗第二階段,研究人員請受試者自由回答問題之答案,「邊想邊寫」的狀況則會讓速度下降至每分鐘 75 個字母,自動更正後錯誤率為 2%,表現仍不錯。

科學家:連原型都還稱不上,大家還要再等等

「它還不是一個完整的、可在臨床上可行的系統。」研究團隊表示。

由於目前的受試者數量僅一人,因此無法得知這套解釋系統是否能夠通用在所有人的腦內脈衝上。此外,實驗中所使用的字符還不包含數字、大寫字母與標點符號,並且神經元恐會因微小偏移等多種因素產生誤差,因此每周至少要進行一次的系統校正,以保持穩定的低錯誤率。

雖然還有這麼多的難關尚須突破,但和以前的腦機介面技術相比,這套新的系統擁有溝通上的速度提升、準確性佳,並且癱瘓者也無需像以前一般全神貫注在「寫字」上,就如同一般人也能邊寫字邊和其他人聊天一樣,需要的注意力較少。另外,上述提到的「字母太像導致系統搞錯」的問題,也可以用研究團隊特別設計的替代字母來解決,這之中仍有許多的發展潛力。

此系統的商用普及化並非馬上就能實行,但也透過實驗結果告訴大眾更多腦機介面的潛力與應用,讓人類又往「黑鏡」般的世界靠攏了一些。

核稿編輯:Anny

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實踐ESG不能單打獨鬥!解密「夥伴成功學」新世代營運典範心法

Audi 運用「夥伴成功學」策略,多年來培育台灣新創,讓創新能量持續挹注汽車產業;同時台灣奧迪也在實踐 ESG 中,尋找對環境友善、改善都市交通,擁有前瞻特色的移動方案。
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Photo Credit:TNL Brand Studio
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實踐 ESG 儼然成為全球企業永續經營的重要顯學,如何追求 EPS(每股獲利)之餘,還能落實對環境友善、強化公司治理、以及社會責任,是新世代所有企業都要面臨的轉型難題。

然而,要實踐 ESG 不能只有口號,許多企業現在最棘手的困境,一來是找不到實際方法落實 ESG,難以讓供應鏈夥伴、投資方共襄盛舉;二來是認為投入 ESG 初期可能會增加顯性成本,但是財報不一定會馬上反應績效。

為了讓市場消費者及供應鏈上下游相信「玩真的」,Audi 運用一套「夥伴成功學」策略,多年來培育台灣新創,讓創新能量持續挹注汽車產業;同時台灣奧迪也在實踐 ESG,尋找對環境友善、改善都市交通,擁有前瞻特色的移動方案。

超前部署「夥伴成功學」,Audi 靠這招「幫夥伴贏自己也獲益」

所謂夥伴成功學概念,是從「客戶成功學」延伸而來。過去幾年越來越多 SaaS 行業的公司,透過訂閱服務幫助 B2B 客戶在商業上獲得成功,讓客戶在持續成長獲利的過程,自身也因此獲得營收增加的動力。

至於 Audi 台灣奧迪如何展現「夥伴成功學」價值?2017 年開始舉辦的「奧迪創新獎」(Audi Innovation Award),致力與新創企業鏈結,邀請新創展現創意,進而將創新概念發展到實際的方案。這種「以大帶小」模式,可視為夥伴成功學的精髓。

也就是打造舞台,幫助更多產業的潛在夥伴成功,在這個過程中,Audi也能藉扶植新創團隊相互獲得益處。Audi 之所以要做這件看似吃力不討好的工作,台灣奧迪數位事業處長陳永漢解釋:

「創新,一直以來就存在於Audi的DNA之中,我們相信打開大門、打造舞台,邀請更多夥伴共享創新,自然對跨產業、跨領域的合作,帶來無限可能的局面。」

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2021 年奧迪創新獎,超過 400 家新創報名,最後 14 家進入決選賽程,顯見競爭之激烈。

仔細盤點 Audi 口中的造舞台,確實不是一件輕鬆任務。因為除了競賽形式,要對夥伴負責,Audi 更投入許多不為人知的心力,像是舉辦工作坊,讓新創團隊深度交流;邀請創業導師,幫助新創團隊優化商業模式;甚至與產官研聯手,例如 TTA 台灣科技新創基地邀請校友參加本次競賽遴選,以及攜手玉山國際加速器(Mosaic Venture Lab)合作,未來將引進市場各種資源,讓台灣的新創有機會踏上國際舞台。

打造未來移動方案展間,ESG 不只是概念更要商轉落地

至於文章一開頭提到,如何落實 ESG?可觀察到 Audi 以奧迪創新獎為根基,灌溉 ESG 元素,今年競賽主題特別設定要涵蓋「永續發展、AI、AR/VR」三項元素,邀請各組新創團隊針對「未來行動式展間」,集思廣益激盪出新穎的移動解決方案。

而且,這項方案必須立基於臺灣的交通基礎建設條件,鼓勵各組新創發揮自身所長,一起討論發想出彼此技術的交集點。

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這對新創團隊無疑是一個極高挑戰的競賽,獲得金獎團隊之一 GranDen 團隊表示,「每個團隊都是不同專業組成,要從不同領域落實永續議題確實不容易;不過在競賽過程,我們發現更能聚焦市場需求,明確呈現想傳遞的訊息,因此我們各自提出不同的解方。」

金獎另一團隊 XRSPACE 則回應,「身為新創的成員,Audi 打造一個讓我們接觸到其他新創產業的機會,競賽中我們互相交流,也發現每個産業角度看得觀點不同,因此在多方想法刺激之下,共創出過去從沒有想過的可行方案。」

從 Audi 的夥伴成功學典範,給予市場一個嶄新的作法——落實 ESG,不一定只能靠自己閉門造車,要淨零碳排、建構綠色供應鏈,跨產業合作的創意能量,更勝過單一企業的單打獨鬥。

看到今年永續與 AI、AR/VR 科技有更深度整合,Audi Innovation Award 評審之一 HERE Technologies 北亞區資深經理江青菁表示,「臺灣新創能藉由 Audi 落實他們的創新,而且將淨零碳排的永續元素納入解決方案,對Audi未來在研發、服務等面向,等於是超前部署 ESG。」

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隨著更多新創、供應鏈夥伴與Audi一起加入節能減碳的行列,推出可商轉的具體方案,勢必能實踐ESG,邀請更多夥伴攜手保衛地球!