寫于2014.10

上周為了準(zhǔn)備presentation花了一整周時(shí)間研究brain-computer interface，也就是各種電影動(dòng)畫片YY小說里用的腦控儀悲伶。全息游戲這一個(gè)假想內(nèi)温艇，相關(guān)的技術(shù)有虛擬現(xiàn)實(shí)肠虽，情感學(xué)習(xí)醉者，全息影像刽辙，腦控儀等多個(gè)領(lǐng)域窥岩。游戲設(shè)備需要讀取人腦的活動(dòng)，將人類的行動(dòng)宰缤、情感颂翼、聲音體現(xiàn)在虛擬世界中，再通過交互獲得來自虛擬世界的反饋撵溃。

而腦機(jī)接口這個(gè)方向疚鲤，目前想達(dá)到Y(jié)Y小說里全息腦控游戲的技術(shù)水平，還有很長的路要走缘挑，對(duì)于在有生之年是否會(huì)有突破性的結(jié)果產(chǎn)出集歇，我也從樂觀轉(zhuǎn)向了懷疑態(tài)度。

一语淘、技術(shù)發(fā)展

當(dāng)下的主流腦機(jī)接口(BCI)設(shè)備分為侵入性诲宇、半侵入性和非侵入性三類。

生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的多為侵入性（invasive BCI）和半侵入性（partially invasive BCI）設(shè)備惶翻，也是如今發(fā)展的較為成熟的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)姑蓝。在頭蓋骨上鉆洞，將芯片植入神經(jīng)元灰質(zhì)或是大腦表層后讀取相關(guān)的神經(jīng)活動(dòng)信號(hào)和腦皮層電圖吕粗，通過降噪和濾波進(jìn)入解碼及機(jī)器學(xué)習(xí)流程分析信號(hào)特性纺荧，之后編譯為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)據(jù)流輸出并控制其他設(shè)備，如人工耳蝸，人造視覺和神經(jīng)元假肢等宙暇。對(duì)于雙向信號(hào)输枯，機(jī)器上的傳感器包括光學(xué)傳感器、聲音傳感器或觸覺傳感器也通過反向過程編譯為神經(jīng)元信號(hào)占贫，被輸入到人腦中桃熄。

目前這個(gè)技術(shù)被實(shí)驗(yàn)性的應(yīng)用到人工視覺(Dobelle company，2002)型奥，義肢控制(Braingate system 2013, Duke University2013, 浙大2013, UPitt2012)等領(lǐng)域瞳收，取得了一定的進(jìn)展，精確度也比較有保證厢汹。然而本技術(shù)的廣泛應(yīng)用存在幾個(gè)巨大的障礙：1螟深、設(shè)備昂貴且安裝復(fù)雜，除人工視覺外基本無法離開實(shí)驗(yàn)室區(qū)域坑匠。2血崭、潛在健康危險(xiǎn)極高，設(shè)備植入灰質(zhì)后厘灼，很有可能引起腦感染或者腦損傷座掘，對(duì)于患者來說是致命的绰寞。?3、信號(hào)反饋（即寫腦）帶來的風(fēng)險(xiǎn)無法預(yù)知。由于侵入性設(shè)備試驗(yàn)基本作用于本身就有生理障礙的人群梯影，對(duì)于他們而言潛在風(fēng)險(xiǎn)可以向恢復(fù)生理功能這個(gè)巨大的優(yōu)點(diǎn)妥協(xié)棘街，但對(duì)于推廣到日常使用并不適合怕篷。

非侵入性設(shè)備（non-invasive BCI）

這一類設(shè)備就是各種游戲腦控儀的原型捐川，目前技術(shù)比較成熟的項(xiàng)目是三星和德州奧斯汀分校去年公布的一個(gè)項(xiàng)目成果。使用者穿戴了“腦控帽”后奋姿，可以控制Samsung Note 10上的音樂播放軟件锄开，如選擇歌曲類型，播放歌曲称诗，暫停歌曲等萍悴。從公布的項(xiàng)目視頻來看，相應(yīng)速度較慢寓免，準(zhǔn)確性也有問題癣诱。

腦機(jī)接口設(shè)備植根于生物醫(yī)學(xué)和生物信息學(xué)的研究，其基礎(chǔ)是對(duì)于神經(jīng)元信號(hào)的讀取和分析袜香。與侵入性設(shè)備不同撕予，非侵入性設(shè)備只能在頭骨外讀取腦電波圖，由于頭骨阻礙并折射了大部分腦電波蜈首，分析難度大噪聲多实抡。對(duì)于分析具體是哪部分神經(jīng)元試圖執(zhí)行何種信號(hào)目前的技術(shù)還無法實(shí)現(xiàn)欠母，更遑論能在虛擬環(huán)境中完全讀取并模擬人腦的意志了。

想在角色身上真實(shí)反映人類的行動(dòng)澜术，至少需要?jiǎng)幼骱驼Z言兩大信號(hào)輸出到游戲系統(tǒng)中艺蝴。目前的技術(shù)只能簡單識(shí)別人類動(dòng)作，和非衬穹希基礎(chǔ)的文字識(shí)別（Mayo Clinic 2012），直接分析語言的研究還沒有出現(xiàn)姑荷。如何判斷語言是想要對(duì)他人說出還是內(nèi)心想法盒延，也沒有相關(guān)的研究。如果不靠系統(tǒng)識(shí)別鼠冕，而是依靠玩家在現(xiàn)實(shí)中說話錄入到游戲中添寺，想象一下一個(gè)人帶著頭盔玩游戲，一邊躺在床上自言自語懈费，也是挺呆萌的……

二计露、相關(guān)領(lǐng)域

除了腦控外，全息游戲的另幾個(gè)技術(shù)組成部分按照現(xiàn)有的研究進(jìn)展也存在難點(diǎn)憎乙，粗略的概括一下票罐。

1、情感計(jì)算

這也是神奇的MIT media lab在90年代末提出的概念泞边，和機(jī)器學(xué)習(xí)比較類似该押，只不過學(xué)習(xí)的對(duì)象不是客觀的知識(shí)而是復(fù)雜多變的人類情感。從我自己的想法來看阵谚，情感計(jì)算會(huì)主要被應(yīng)用到NPC情感模型的建設(shè)上蚕礼。對(duì)于一個(gè)真實(shí)的世界，每個(gè)人能夠通過自己的情商去判斷和反饋他人的情感表現(xiàn)梢什，但虛擬現(xiàn)實(shí)世界里不可能每一個(gè)角色都由真人扮演奠蹬，需要大量NPC存在才能使各種游戲機(jī)制良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

作為一個(gè)擬真的系統(tǒng)嗡午，如何讓NPC擁有更高級(jí)的人工智能囤躁，如何根據(jù)玩家情緒作出不同的反饋？怪物看到怒氣沖天的人類是否該躲開翼馆，看到哼著小調(diào)泡妹子的玩家是否應(yīng)該表現(xiàn)得更兇殘割以？很多游戲打出玩家能和NPC戀愛甚至結(jié)婚的噱頭，如何在這種游戲設(shè)定中通過交流而非簡單的好感度累計(jì)培養(yǎng)二人的情感關(guān)系应媚？人心還是最難猜測和識(shí)別的東西严沥。

2、全息世界

Virtual Reality的一個(gè)方向是通過可穿戴設(shè)備的模擬中姜，類似oculus消玄。但無論是分辨率還是真實(shí)度都還在很初級(jí)的研究階段跟伏。要營造完全真實(shí)世界的感覺，至少需要與現(xiàn)實(shí)相似的視野翩瓜，對(duì)于任何的眼鏡型設(shè)備現(xiàn)在是無法做到的受扳。

另一個(gè)方向是向真實(shí)世界投影。但這一類技術(shù)更適合虛擬環(huán)境體驗(yàn)兔跌，比如真實(shí)的歷史場景回顧或虛擬旅行勘高。因?yàn)楹翢o實(shí)體的投影無法給玩家觸覺的反饋，也就無法達(dá)到VRMMO的效果坟桅。

按照現(xiàn)在人們的設(shè)想來看华望，大量的數(shù)據(jù)還是通過腦波信號(hào)傳回到人腦中，帶來視覺仅乓、聽覺赖舟、觸覺、痛覺等感受夸楣，非侵入性設(shè)備在讀取信號(hào)方面還存在巨大的障礙宾抓，如何讓信號(hào)穿過頭蓋骨和大腦皮層進(jìn)入神經(jīng)元更是困難重重。另外豫喧，這些信號(hào)必須通過寫腦的方式反饋給人腦石洗，如同刀劍神域里一樣控制用戶大腦或者損害用戶大腦的行為并沒有很好的防范方法。

所以在如今的技術(shù)進(jìn)展下嘿棘，想完全創(chuàng)造一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)的世界還沒有可行的技術(shù)條件劲腿。

3、數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和現(xiàn)下的網(wǎng)游比較類似鸟妙〗谷耍可以想象，如今的WOW放在56k帶寬時(shí)代根本無法保障正常的游戲體驗(yàn)重父。網(wǎng)游對(duì)于硬件的主要兩大需求第一在CPU運(yùn)算能力花椭，第二在網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定性。現(xiàn)在的大型客戶端網(wǎng)游房午，模型都放在本地矿辽，運(yùn)算在服務(wù)器上。服務(wù)器運(yùn)算后數(shù)據(jù)傳回本地郭厌，通過本地計(jì)算反饋在客戶端表現(xiàn)上袋倔。同屏的玩家和NPC數(shù)量越多，對(duì)于每個(gè)角色各種動(dòng)作折柠、技能宾娜、特效的數(shù)據(jù)都要傳輸至本地。而全息游戲不但有普通網(wǎng)游的數(shù)據(jù)扇售，至少必須包含的是每個(gè)角色和場景反饋的聲音數(shù)據(jù)前塔，還可能包含其情感嚣艇、氣味、疼痛等等华弓。對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸和運(yùn)算的要求也會(huì)進(jìn)一步提升食零。好在互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)在以上問題面前算是小事，在其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)的時(shí)候絕對(duì)保證能發(fā)展到匹配的水平寂屏。

另外還有很多軟件方面的問題贰谣，比如更精準(zhǔn)細(xì)致的建模，更完善的游戲系統(tǒng)迁霎，不能有Bug點(diǎn)的地圖冈爹，不能被DIY出新功能的裝備……對(duì)于設(shè)計(jì)師也困難重重。

三欧引、倫理問題

這將是全息腦控世界無法避免的挑戰(zhàn)。

如何避免玩家在游戲內(nèi)對(duì)其他玩家犯罪恳谎？如何保證對(duì)大腦寫入數(shù)據(jù)的安全芝此？如何保證游戲不讀取玩家安全信息？如何避免過度沉迷而拋棄現(xiàn)實(shí)世界因痛？

還有更嚴(yán)重的……能否允許玩家和人工智能結(jié)婚戀愛婚苹？如果系統(tǒng)計(jì)算出錯(cuò)導(dǎo)致玩家的行為與思維不符，或是游戲中的體驗(yàn)損害了玩家的腦健康鸵膏，誰該為此負(fù)責(zé)膊升？如果玩家在游戲中進(jìn)行犯罪或錯(cuò)誤行為，用什么證據(jù)證明玩家是主動(dòng)犯罪谭企？不法分子是否能夠通過系統(tǒng)將人類控制在虛擬世界里廓译？是否能有病毒劫持系統(tǒng)使玩家無法登出？進(jìn)行游戲的玩家如果進(jìn)入完全潛行（所有意志沉浸在虛擬世界中）债查，如何保證現(xiàn)實(shí)世界里玩家身體的安全非区？

四、總的來說……

幻想和現(xiàn)實(shí)中間有著巨大的鴻溝盹廷，通過上周看各種paper也體會(huì)到了睿哥說的“你眼中能夠改變世界的硬件工程師征绸，其實(shí)是科幻小說家”《碚迹科技也逐漸變成人類的負(fù)擔(dān)管怠，發(fā)達(dá)的科技讓情感的鴻溝加深，讓人類更自我更封閉缸榄。

但幻想也推動(dòng)著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步渤弛，如今神經(jīng)元能夠操縱假肢和人工器官（視覺、聽覺）已經(jīng)是科技和人類生活的巨大進(jìn)步碰凶。我們有理由相信終有一日暮芭，在很遠(yuǎn)的未來鹿驼，一個(gè)完善的虛擬世界將通過尖端技術(shù)與真實(shí)相連，如同平行世界一般豐富人類的生活辕宏，改變?nèi)藗兊纳罘绞叫笪o予人們更多美好生活的選擇，是在格子間高樓大廈里穿梭瑞筐，還是在自由的幻想里仗劍遨游凄鼻。

我期待著那一天