加入收藏 | 设为首页 | 会员中心 | 我要投稿 | RSS
您当前的位置:首页 > IT新闻 > 输入法新闻

香港研制出将脑电波转换成中文系统

时间:2012-05-04 17:03:48  来源:新浪网  作者:

   2010年6月2日,著名物理学家斯蒂芬·霍金在美国纽约举行的世界科学节开幕式上发表讲话。 如今霍金正在试用一种更为实用的新设备,即读取脑电波的神经装置,与本文所述脑电波转换成语言的系统类似。 新华社 发
  本报记者 孔令君 林环

  昨日一条消息惹人关注——香港特区政府日前宣布:香港中文大学成功研制出将脑电波转换成繁体中文的“脑—机接口”系统。

  心想“字”成?据介绍,该系统可令严重瘫痪的病人重拾表达能力,目前研究项目已列入特区政府信息科技总监办公室《无障碍辅助科技研发基金》的9个资助项目。

  如此神奇,那岂非“读心术”?和霍金的设备,又有什么异同?

  人们纷纷议论、猜测,饶有兴趣,而又疑问多多。

  记者追访,发现这一技术,国内外早有研究。而一项更为创新的相关基础研究,在追访过程中浮出水面。

  今年2月,同为香港中文大学的心理学系助理教授张学新,与其研究团队证明“人脑存在特有脑电波N200,只在阅读汉字时出现”,成果刊于代表中国自然科学领域最高学术水平的期刊之一《科学通报》。

  有趣的是,这项研究所发现的中国汉字的独一无二之处,恰恰可能促进真正的用脑电波心想“字”成。

  用意念写字?

  脑电波写字,听起来很神奇。

  如果真是这样,那么把两个人的脑电波“相连”,岂不是“读心术”!

  实际上,并非如此。

  专家告知,将脑电波转化成繁体字,所用原理,与用手机键盘“笔画输入法”类似:戴上无线脑电波接收器,面向计算机屏幕上的中文笔画输入接口,当注意力集中到不同方位时,就能在屏幕上先后选横、竖、撇、捺、勾五种笔画,然后将中文字逐笔写出。

  说白了,就是利用脑电波在注意力集中到不同方位时,会产生的不同 “波段”,去对应“打”出不同的笔画,从而组成一个个的字。

  而“打字”速度,除了与“脑—机接口系统”的传输快慢有关外,主要和“输入法”的功能有关,比如“词组联想”功能,输入“人”,就能跳出“类”、“们”等字供选。目前,类似于“你好”等简单的词语,由接受、识别到翻译过程完成,需要3至5分钟。

  另有业内人士告诉记者,“脑—机接口”设备读取脑电波并不稳定,因为影响人脑电波的因素很多,比如情绪、周围环境的噪音等。

  而清华大学生物医学工程系教授高小榕告诉记者,人若要真正用好这台设备,需要一定的“训练”。

  和霍金一样吗?

  原来,不是用意念在写汉字。

  另一个问题随之而来,那和物理学家斯蒂芬·霍金那套“神奇”的设备一样吗?

  “当然不同。”高小榕介绍,前几年,霍金有3根手指头能活动,可以用特殊“键盘”打字;而今进一步“退化”的霍金,只能借助唯一能动的“脸部”来打字。

  “脸部”也能打字?“霍金轮椅上的电脑,自带摄像头,能监控霍金脸部的动作,26个字母飘过屏幕,霍金只需在恰当的时候,动动脸,就能选择字母,进而打字,让机器发音‘说话’。”高小榕说。如此操纵计算机打字,打出一个句子,往往要数分钟。

  霍金沟通费力,但也不至于很慢。据专家介绍,英语输入法中的单词“联想功能”更准确快捷,霍金平时使用的是“小词库”,多是常用词语。

  看来,霍金的“神奇”设备,和“脑—机接口”有所不同。若霍金的病情进一步加重,他就可能要用上“脑电波打字”了。

  据媒体上月报道,霍金在去年夏季开始佩戴“新装备”,即一种读取脑电波的神经装置,如果该设备实验成功,未来霍金可以由此用脑电波“说话”。

  技术上不稀奇?

  照着专家的指点,记者上网搜索“脑—机接口”(简称BCI),发现类似的研究国内外皆有。

  而脑电波转化为汉字,也非香港中文大学的研究团队首创。香港中文大学心理学系助理教授张学新告诉记者,该研究团队利用了近些年积累的技术,研制并非“一日之功”。

  据高小榕介绍,清华大学类似的研究团队在3年多前,成功将脑电波转化成简体中文。他们使用的是 “拼音输入法”,脑电波侦测捕捉技术上,与香港同行类似。

  对“脑—机接口”学界而言,这样的技术,并不新奇。2006年,清华大学医学院神经工程研究所的专家们已利用这个系统,让大学生经过短时间训练,戴上特殊的电极帽,“思维”控制机器狗踢足球。2010年,“首届中国脑—机接口比赛”在清华大学举办,用脑电波“控制开关”、“输入字符”、“控制自动车”成为比赛项目。

  高小榕告诉记者,1999年 “脑—机接口系统”的概念刚刚被明确定义,清华大学所研制的系统创造了每分钟60比特的最高通讯速度,即每分钟可以用脑电波向计算机中输入18个数字,1分钟内用脑电波拨打一个手机号码,技术成熟程度世界领先。

  目前,清华大学研制的脑电波转化汉字的设备,还处于“演示阶段”,曾广为媒体报道的“渐冻人”吉林青年王甲,正试用这套设备。霍金也曾“回信”鼓励过王甲。

  张学新告诉记者,香港中文大学研制的设备,一旦上市,价格大约是5000元左右。

  “写”中文比较难?

  记者向专家反复求证,是不是“写”中文比较难?

  并非如此。专家称,用脑电波输入中文,或是输入英文等拼音文字,技术上差距并不大——将字母在屏幕不同方位分组,侦测大脑关注不同区域所产生的不同脑电波,即可选择字母打字。

  显然,输出英文和汉字的“脑—机接口”技术类似。

  不过,阅读汉字时的脑电波,和阅读拼音文字的脑电波略有不同——张学新和研究团队,在约3年实验之后,捕捉到了“N200”。

  何为“N200”?即人在阅读汉字后约200毫秒,会出现一种独特的脑电波;而阅读拼音文字时则不会出现。这表明汉字与字母文字在视觉形态上有巨大差异。

  该成果发表于象征中国自然科学领域最高学术水平的期刊之一《科学通报》,而且是封面文章。

  与之相关的又一个研究成果同时诞生:“拼义文字”理论。张学新及其团队,首次提出汉字是世界上独一无二的拼义文字,强调意义的组合,与拼音文字构成人类文字最高发展阶段仅有的两种类型。

  “字和字拼起来组成词,看似简单,其实有很深的科学道理。”张学新所指的“科学道理”,即1968年由国外心理学家提出的语义网络原理。该原理描述了人脑表达世界知识的根本规律。简单来说,与人类联想记忆相关。

  汉字好!为什么好?从“脑电波”里,得到了科学印证。

  两项研究殊途同归?

  这似乎已经是题外话了。

  张学新将N200与汉字拼义理论结合,这在国内心理学界视为创新。而他少年时代考入中国科技大学少年班,专业为物理;博士学位在美国普林斯顿大学获得,专业又改为心理学。

  从物理学到心理学,轨迹可谓传奇。张学新自认,恰恰是这样的跨学科独特积累,让他得此创新。

  复旦大学社会发展与公共政策学院心理学系副主任吴国宏,曾主持点评过张学新在复旦大学的讲座,之后对其评价颇高,赞其做出了“中国特色的汉字心理学研究”。

  用吴国宏的话说,张学新“地毯式地在国内高校从南讲到北”,丝毫不吝所谓“学术机密”,而且“观点鲜明,但理性平和,纯从科学出发,是真正掌握了科学研究范式的心理学家”。

  评价颇高的原因,更主要是为国内心理学学者 “开拓了一个完全崭新的视野”。

  心理学诞生于1879年的西方。吴国宏说,中国的心理学研究多是追随西方,难以超越,而张学新“在接受了西方教育之后再从中国文化入手”,证实了汉字的科学性,是“真正的心理学本土化”。

  跨心理学、脑科学、计算机信息科学,从一个新的角度重新审视汉字的科学性。“他从大量心理学实验的证据以及大脑神经科学的证据,证实汉字本身就是符合信息加工的语言。”吴国宏赞同张学新“汉字不必拼音化”的观点——“当今世界所有文字都是拼音文字,都使用不超过几十个字母来拼写所有词汇。唯一例外,是使用数以万计个汉字的中国文字。中文可否拼音化,即废除汉字,改用国际通用的字母来书写?这是个百年难题。而我认为不必。汉字作为华夏文明的象征,代表拼音文字之外一种本质不同但同样伟大的发明。”

  不过,该研究到底有何现实功用?

  张学新告诉记者,近景是 “阅读教育”:虽然N200目前仅在大学生身上得到验证,但未来研究对象可拓展至孩童,如诊断孩童的阅读困难、评估阅读水平等。

  而远景则可以与脑电波写字的研究“做一定程度的结合”,殊途同归——

  或许,有朝一日,将脑电波转换成汉字的过程不再需要“笔画输入法”才能缓慢地将中文字逐笔写出,而是“根据语义地,想着某段汉字就能迅速写出”。

  到那一天,就该是真正的“心想‘字’成”了。

分享到: 欢迎发表评论我要评论
本篇文章来源于京华网 原文链接:http://news.jinghua.cn/351/c/201205/04/n3702506.shtml

来顶一下
返回首页
返回首页
发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表
推荐资讯
相关文章
    无相关信息
栏目更新
栏目热门