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機(jī)器之心PSI原創(chuàng) 作者:吳航
這個(gè)世界上總是有那么一群人,他們挑戰(zhàn)所有的權(quán)威和既定的規(guī)則,他們挑戰(zhàn)自然地邏輯和約定俗成的常識(shí)。今年,這群人又發(fā)威了,他們這次的目標(biāo)是人類(lèi)最強(qiáng)的武器也是人類(lèi)最復(fù)雜的組織:大腦。 DARPA顱內(nèi)芯片研究項(xiàng)目即將啟動(dòng) 近日,DARPA將啟動(dòng)顱內(nèi)芯片研究項(xiàng)目Targeted Neuroplasticity Training( 以下簡(jiǎn)稱(chēng)TNT),在DARPA 3月16日發(fā)布的一篇名為Boosting Synaptic Plasticity to Accelerate Learning (提升神經(jīng)可塑性來(lái)加速學(xué)習(xí)能力)的新聞中,提到DARPA將利用「顱內(nèi)芯片」來(lái)幫助人提升學(xué)習(xí)能力,邏輯運(yùn)算和記憶力,該項(xiàng)目由由RE-NET項(xiàng)目的創(chuàng)始人Dr.Douglas Weber管理。一經(jīng)發(fā)布,引起了很多神經(jīng)科學(xué)家以及企業(yè)家的注意。 腦研究和改造在以前都是秘密項(xiàng)目,數(shù)據(jù)及文檔資料屬于國(guó)家機(jī)密。比如美國(guó)人熟知的MK Ultra項(xiàng)目。這次的研究公開(kāi)化證明了DARPA本身對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的信心以及美國(guó)民眾對(duì)于人腦提升領(lǐng)域的接受程度的提高。這就使得此次項(xiàng)目的進(jìn)展變成了世界矚目的一個(gè)進(jìn)程。與上篇提過(guò)的APPRANET技術(shù)一樣,這次公開(kāi)的DARPA(至少學(xué)術(shù)界公開(kāi))項(xiàng)目會(huì)引起很多學(xué)校和私人研究室的研究熱潮,另一方面促進(jìn)商用化的可能性。實(shí)際上,2011年的tDCS研究就是讓我對(duì)腦力提升研究第一次感興趣的起點(diǎn)。
以往的腦研究項(xiàng)目都是以治療疾病作為理由進(jìn)行的(比如阿茲海默病,即便是以提升神經(jīng)元生成(synapse formation)并且能明顯提升記憶力而聞名的Dihexa也還是會(huì)打著治療阿茲海默病的旗號(hào)。從科技角度上來(lái)講,以病人作為參考對(duì)象可以盡量的減少樣本容量,加速藥物檢測(cè)的速度。這樣有利于快速的對(duì)藥物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。以健康人群作為研究對(duì)象不單單在效果監(jiān)測(cè)方面會(huì)變得很困難,也會(huì)使很多藥物的效果變得不明顯,這是因?yàn)榻∪竽X神經(jīng)遞質(zhì)(neurotransmitter)指標(biāo)都達(dá)到了平衡,而大部分腦力提升類(lèi)藥物其實(shí)只有保護(hù)神經(jīng)受損(neuroprotective)和恢復(fù)神經(jīng)受損的效果,這特導(dǎo)致了他們?cè)诮】等巳褐械男Ч档突蛘呦А5獶ARPA這次表明了自己使用健康人群的意圖,這從側(cè)面證明了其以前對(duì)于此項(xiàng)目的信心以及以前研究項(xiàng)目成果的重視。 什么是腦力提升 智能提升(IA:Intelligence Augmentation, Cognitive Augmentation, Machine Augmented Intelligence)被視為一種對(duì)應(yīng)人工智能(AI)的技術(shù)。與AI這種通過(guò)機(jī)器模擬人類(lèi)智商不同,IA所關(guān)注的是利用已有機(jī)械科技來(lái)輔助并提升大腦現(xiàn)有的能力。也因?yàn)槿绱?,無(wú)論從理論角度或者實(shí)用角度,IA都比AI技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)。 但由于AI更加符合企業(yè)的訴求,所以導(dǎo)致了兩者媒體曝光度的不平等,這也使得擁有約三千年歷史的IA技術(shù)本身并沒(méi)有收到應(yīng)有的重視。
現(xiàn)在與IA相關(guān)聯(lián)的詞匯還有 超人文主義(Transhumanism),又被稱(chēng)為H ,1960年代由FM-2030(是的這是個(gè)人名)在The New School提出的新人類(lèi)概念(New Concepts of The Human)所引出(是的,很多科幻小說(shuō),漫畫(huà)比如著名的高達(dá)系列就是間接引用了這個(gè)概念)。歷史可追溯到蘇格拉底和亞里士多德對(duì)人類(lèi)的反思以及尼采的“超我”的哲學(xué)概念。他是對(duì)新人類(lèi),或者叫做transhuman利用各種科技來(lái)對(duì)自身進(jìn)行增強(qiáng)和改造。并在生活行為習(xí)慣和哲學(xué)上的一些改變和更改。關(guān)聯(lián)詞:未來(lái)學(xué)(Futurelogy) 此主義的宗旨是利用科技來(lái)延長(zhǎng)壽命,增強(qiáng)智商,和提升健康程度。主流腦提升手段有四種:藥物;音頻;電流刺激和芯片植入。 1)以草藥或者合成藥物為代表的Nootropics。這個(gè)詞匯由Dr. Giurgea命名。他的詞根汲取了古希臘的文字noo,原意是思考,和ropein,愿意為改變。他在美國(guó)又被成為聰明藥而在學(xué)生和年輕白領(lǐng)中流行。這種聰明藥最早的發(fā)源地來(lái)自中國(guó)和日本,比如中國(guó)的銀杏(Ginkgo Biloba)和印度的Medhya Rasayana (5,6,7)?,F(xiàn)在最流行的nootropics則是racetam家族所組成的藥物,比如Piracetam,Oxiracetam,Aniracetam等。 2)以聲音作為媒介來(lái)改變腦電波頻率的Binaural Beats。此1859年創(chuàng)立的技術(shù)通過(guò)給左右耳不同頻率的音調(diào)來(lái)改變大腦的狀態(tài)。 3)以電流作為媒介來(lái)從顱外直接刺激神經(jīng)系統(tǒng)。最早可以追溯到用電鰩來(lái)治療偏頭痛的古希臘醫(yī)生Claudius Galen 。近來(lái)則有1966年用tDCS來(lái)幫助人解決抑郁癥問(wèn)題和老年癡呆的D. J. Albert (6)。這一類(lèi)技術(shù)由于副作用相對(duì)較少,易于控制,風(fēng)險(xiǎn)較小,并且不需要被植入體內(nèi)而成為了DARPA 2011年來(lái)研究的重點(diǎn)以及很多。當(dāng)然也由于此類(lèi)技術(shù)的慢慢興起,導(dǎo)致了第三類(lèi)技術(shù)的出現(xiàn),也是此類(lèi)技術(shù)的增強(qiáng)版,但與之不同的是,此技術(shù)是完全沒(méi)有侵入性(non-invasive),所以相對(duì)安全很多,而且使用領(lǐng)域也要大很多。 4)在腦內(nèi)植入芯片的技術(shù)下利用電或者冷激光。由于這種技術(shù)擁有很大的侵入性(Invasive),和這種技術(shù)依賴(lài)神經(jīng)外科醫(yī)生的輔助,難度和危險(xiǎn)度都遠(yuǎn)超過(guò)前面兩種。但同時(shí)效果也遠(yuǎn)比前面兩種強(qiáng)。最早是治療癲癇和老年癡呆。也是DARPA在2013年以后開(kāi)始著重研究的技術(shù)之一。由于可以直接的對(duì)末梢神經(jīng)進(jìn)行刺激和操控,所以他在效果上可以和直接改變基因相提并論。
DARPA對(duì)腦力提升的研究歷史 RE-NET是Dr.Douglas Weber 在2010年主導(dǎo)的DARPA項(xiàng)目。最初的目標(biāo)是通過(guò)顱內(nèi)高效率腦機(jī)裝置(high performance neural interface)來(lái)進(jìn)行以往無(wú)法完成的大腦分析,并通過(guò)這些分析結(jié)果來(lái)控制DARPA的新型義肢。但RE-NET的成果卻造成了極為精確地大腦分析和思考識(shí)別能力,并為DARPA之后的研究成果打下基礎(chǔ)。從我之前在HI研究室研究的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,利用腦電(EEG:Electroencephalogram)數(shù)據(jù)分析最大的障礙就是噪音清除(denoise),而RE-NET的硬件噪音清除能力在研究領(lǐng)域應(yīng)該是首屈一指,而解決了傳統(tǒng)顱內(nèi)eeg對(duì)大腦的傷害。 2011年,DARPA正式將顱外直流電刺激技術(shù)(tDCS:Transcranial Direct Current Stimualtion)使用到了智力/學(xué)習(xí)能力提升的領(lǐng)域。利用把電極貼在皮膚上特定的位置上(在EEG 10/10 system中,是T4的位置,請(qǐng)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的看官不要瞎做嘗試,謝謝),并釋放極少量的電流(在0.1到0.2毫安),學(xué)習(xí)者會(huì)在20分鐘內(nèi)達(dá)到高達(dá)200%的學(xué)習(xí)速度提升效果。這項(xiàng)技術(shù)由于極為安全以及簡(jiǎn)單所以在近4年的研究領(lǐng)域相當(dāng)受歡迎,并且在軍事中應(yīng)用到了狙擊手和飛行員訓(xùn)練上。而DARPA對(duì)這項(xiàng)技術(shù)最大的貢獻(xiàn)就是第一次大規(guī)模的將他使用在健康人身上。并證實(shí)了他對(duì)健康人的好處。 tDCS技術(shù)有著俞百年的歷史和歷經(jīng)研究測(cè)試的穩(wěn)定程度,他可以充分更改大腦狀態(tài),提升大腦機(jī)能,對(duì)如抑郁癥,失智癥甚至最近VR技術(shù)難題的眩暈癥都有改進(jìn)效果,實(shí)際上就我的研究效果來(lái)看,很多機(jī)能的提升都對(duì)大腦有長(zhǎng)期的益處,所以是一個(gè)很有趣的研究方向。具體這項(xiàng)技術(shù)我將來(lái)會(huì)作為系列文來(lái)介紹給有興趣的大眾。
當(dāng)然,我相信聰明的讀者估計(jì)已經(jīng)總結(jié)出了一個(gè)規(guī)律,DARPA是不會(huì)只研究一個(gè)能改變世界的技術(shù)的,尤其是當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)可以用來(lái)引發(fā)另一個(gè)革命:人類(lèi)進(jìn)化的革命。 DARPA歷史,一場(chǎng)沒(méi)有硝煙的革命 DARPA, 全名Defense Advanced Research Project Agency. 1958 年成立,每年有2.97億美元的預(yù)算,成員永遠(yuǎn)保持在150名以下。隸屬于美國(guó)國(guó)防部的研究機(jī)構(gòu)。DARPA是世界上最初使用外包實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的公司,哈佛大學(xué)的business insider詳細(xì)講述了DARPA外包其實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不同的內(nèi)容給多達(dá)100個(gè)私人實(shí)驗(yàn)室,并且通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)來(lái)決定哪些項(xiàng)目需要終止。此模型在后來(lái)被Google ATAP所使用,并創(chuàng)造了google的高速原型設(shè)計(jì)模式。 DARPA聲稱(chēng)對(duì)所有會(huì)造成國(guó)家安全問(wèn)題的技術(shù)都極為感興趣。事實(shí)上也確實(shí)是如此,無(wú)論是人工智能(AI),宇宙探索,還是生物科學(xué),亦或是網(wǎng)絡(luò)安全這里都會(huì)被進(jìn)行大量的研究和實(shí)踐。 DARPA的過(guò)去成就眾多, 比如發(fā)明了軍事上革命技術(shù)的_自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Target Recognition)_,搭載無(wú)人駕駛技術(shù)的_波音X-45_,以及改變了個(gè)人電腦研究進(jìn)程和AI技術(shù)的_Project MAC_。這些這些都讓DARPA和其他私人公司或者私人實(shí)驗(yàn)室拉開(kāi)了極大距離。 DARPA實(shí)時(shí)關(guān)注著私人實(shí)驗(yàn)室和私人公司的力量。隨著Google等擁有革命級(jí)技術(shù)的公司以及無(wú)人車(chē)技術(shù)的興起,DARPA在2004年舉行了第一屆的DARPA Grand Challenge。有很多人說(shuō)正是這場(chǎng)大賽讓世界所有名校的研究室的目光聚向了無(wú)人車(chē)技術(shù),并且促進(jìn)了市場(chǎng)級(jí)無(wú)人車(chē)的誕生。 說(shuō)到這,就再說(shuō)下DARPA的可怕,由于DARPA從1958年就貫徹了他們只招天才的模式,他們個(gè)個(gè)都曾經(jīng)制造出別人無(wú)法領(lǐng)略的科技。而其中之一,也就是前DARPA總裁Dr. Regina Dugan現(xiàn)在是Google ATAP的主管。在她的手底下掌握著眾多項(xiàng)目,Project Tango, 世界上最被期待的AR識(shí)別技術(shù);Spotlight Stories, 第一個(gè)使用360度視頻和音頻技術(shù)的短片動(dòng)畫(huà);Project Ara,第一個(gè)模塊化手機(jī)。 是的,DARPA不管在研究還是私企都不僅僅只是影響著世界頂端的科技技術(shù),他們還確實(shí)的在引領(lǐng)每個(gè)新的商用技術(shù)的潮流。 正是由于DARPA對(duì)世界的影響以及它本身的政府性質(zhì),導(dǎo)致了他們的研究資料和研究成果通常不會(huì)公開(kāi)。不僅如此,他們還會(huì)要求其他研究機(jī)構(gòu)和學(xué)校對(duì)他們公開(kāi)研究成果,這也使得DARPA擁有更加先進(jìn)成熟的研究成果。 DARPA以往研究的技術(shù)總結(jié)起來(lái)主要是深入(Deep),全球化(Globalization)以及會(huì)改變世界的進(jìn)程(World-changing)。他們只對(duì)能改變世界的技術(shù)感興趣,并以保護(hù)國(guó)家安全為名明目張膽的研究他們。我們來(lái)看看其中幾個(gè)成功的技術(shù): 1)ARPANET network 互聯(lián)網(wǎng)(Internet)的前身。通過(guò)1967年的學(xué)術(shù)研究而制造出來(lái),由DARPA的前身Advanced Research Projects Agency (ARPA) 在1969年制造,雖然在當(dāng)時(shí)僅有4臺(tái)電腦相連接,但這確確實(shí)實(shí)就是第一代的互聯(lián)網(wǎng)。最初APPANET的目的是為了讓研究數(shù)據(jù)更好的在電腦間傳播,而他的商業(yè)化卻變成了現(xiàn)在信息化時(shí)代的起點(diǎn)。這是DARPA歷史上最有名的一個(gè)技術(shù)革命之一。 1980年,ARPANET的技術(shù)被美國(guó)軍方所應(yīng)用,這使得NSFNet得以誕生,直到1995年,NSFNet正式從軍方退役,其技術(shù)正式被一些大的商用公司所應(yīng)用,這包括了著名的AOL。 2)全球?qū)Ш较到y(tǒng)(GPS)和導(dǎo)航衛(wèi)星 1960年,為了幫助軍事戰(zhàn)艦的戰(zhàn)略通訊更加容易,DARPA制造了TRANSIT衛(wèi)星系統(tǒng),這使得在軍事戰(zhàn)艦的精確位置可以被縮短到200米以內(nèi)。這些軍事系統(tǒng)在1988年被淘汰,而換上了現(xiàn)代的NAVSTAR GPS 衛(wèi)星。 3)語(yǔ)音識(shí)別(Speech Translation) 在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)第一次被使用。世界上最有名非商業(yè)化語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)系統(tǒng)。盡管他的實(shí)際翻譯能力是50%左右,但由于極強(qiáng)的穩(wěn)定性而被軍方所喜愛(ài)。 4)隱形飛機(jī)(Stealth Planes) 可能是DARPA最著名并且最瘋狂的成功項(xiàng)目。在1970年代的Have Blue為世界著名的F-117 “夜鷹”戰(zhàn)斗攻擊機(jī)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也為美國(guó)空軍制霸帶來(lái)了可能性。 5)砷化鎵 (Galium Arsenide) 被稱(chēng)為半導(dǎo)體貴族的芯片材料。作為現(xiàn)代通訊芯片的主要材料,砷化鎵1964年借著電腦研究熱潮進(jìn)入試用階段的,并在遠(yuǎn)超過(guò)硅的電子特性中代替硅成為了第二代半導(dǎo)體??梢院敛豢鋸埖恼f(shuō),現(xiàn)代衛(wèi)星通訊技術(shù)的發(fā)達(dá)有很大原因是因?yàn)樯榛壖夹g(shù)研究的成功。
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