文 | 顏璇
起源 | 智能絕對(duì)論
假想一下，有一天你的家庭機(jī)械人不當(dāng)心被重物砸了一下腳，然后跟真人一樣不幸巴巴地對(duì)著你撒嬌喊痛，你能夠還會(huì)耐煩地?fù)嵛克?hellip;…寧神，不是鬧鬼了，而是你的機(jī)械人有“感到”了。
近日，頂尖學(xué)術(shù)期刊《迷信》上登載了一項(xiàng)來(lái)自鮑哲南傳授團(tuán)隊(duì)的沖破性研討。在這項(xiàng)研討中，迷信家們開(kāi)辟出了一款全新的天然神經(jīng)體系，并勝利用它完成了對(duì)觸覺(jué)的模仿，這項(xiàng)研討為假肢制作、天然皮膚邁出了第一步，也許有一天會(huì)給機(jī)械人某種反射才能。
在將來(lái)，機(jī)械人不只會(huì)有人的外形，其皮膚也不再是鋼鐵和橡膠，而是好像真實(shí)的人的皮膚一樣，有觸覺(jué)、溫覺(jué)、痛覺(jué)等。面臨如斯“有血有肉”的機(jī)械人，你還能只把其作為一個(gè)機(jī)械來(lái)對(duì)待嗎？而除將這項(xiàng)研討運(yùn)用在機(jī)械人身上，我們還能應(yīng)用天然神經(jīng)體系做些甚么呢？
搭載了神經(jīng)的天然皮膚，能為我們做些甚么
1.芳華永駐的機(jī)密
在片子《重返20歲》的設(shè)定里，楊子姍扮演的“奶奶”一旦出血，皮膚上就會(huì)涌現(xiàn)皺紋，而在片子最初，由于給孫子獻(xiàn)血，妙齡女郎照樣重回了老年人的狀況。
要說(shuō)片子里避免皮膚衰老還真是比實(shí)際生涯中輕易很多，只需保持不流血就好了。然則在實(shí)際生涯里，護(hù)膚、打針、激光、拉皮，女人們?yōu)榱藴p緩皮膚衰老，削減皮膚皺紋可謂是無(wú)所不消其極。但是，皺紋會(huì)有的，黃斑會(huì)有的，該老照樣要老的。
那末，若何能力永久讓本身的皮膚滑膩又細(xì)膩呢？答曰：天然皮膚。
從使人悚然的“人皮面具”到用化合物做的面膜面具，人們?cè)谔烊黄つw上一向下了很多的工夫。好比，麻省理工曾應(yīng)用具有優(yōu)越彈性、透氣性、附著性和抗拉強(qiáng)度的聚硅氧烷分解了一種通明聚合物薄膜，用來(lái)掩護(hù)皮膚并削減皮膚水份的流掉。
關(guān)于天然皮膚將來(lái)的研發(fā)偏向，EPISKIN體外重建皮膚中間還將努力于摸索研發(fā)加倍龐雜精致的重建皮膚及皮膚從屬器模子，例如含有毛囊、汗腺等更接近于真實(shí)皮膚狀態(tài)的皮膚模子。
以上各種研討，可以說(shuō)是將“天然皮膚”打造得異常纖薄天然了。但是，皮膚不只僅是為了籠罩我們的肌肉而存在，它也是一種異常有效的傳感資料。在許多人看來(lái)，手感到到溫度是天經(jīng)地義的，卻不會(huì)有人去思慮從皮膚到年夜腦的旌旗燈號(hào)傳遞進(jìn)程。
其實(shí)，在平常生涯中，我們不只可以依附視覺(jué)來(lái)確認(rèn)我們?cè)?jīng)勝利地捉住了物體，還可以經(jīng)由過(guò)程皮膚的感知來(lái)確認(rèn)。這類“感知”也是一切人愿望“天然皮膚”可以或許必備的一種才能，從而使它們?cè)诤芏喾制绲牟课换蛟S器官中變得加倍有效、加倍真實(shí)。
斯坦福年夜學(xué)鮑哲南傳授引導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)一向想要打造有觸覺(jué)的天然皮膚，而這類“天然皮膚”實(shí)質(zhì)上實(shí)際上是一種奇特的電子元件，它應(yīng)用敏感的電子資料制成，可以被拉伸，可以或許感觸感染到渺小的壓力帶來(lái)的電流變更。
假如天然皮膚可以或許勝利地搭載天然神經(jīng)體系，關(guān)于愛(ài)漂亮的人們來(lái)講何嘗不是一種福音。究竟，天然皮膚不只永久年青鮮嫩，還帶有主動(dòng)感知體系，籠罩勝利后，的確與日俱增。
2.觸覺(jué)說(shuō)話的發(fā)蒙
《凝聽(tīng)僻靜》是一部依據(jù)真實(shí)故事改編的片子，女主人公由于小時(shí)刻打針慶年夜霉素過(guò)量而損失了聽(tīng)力，從此進(jìn)入了一個(gè)無(wú)聲的世界。習(xí)氣了無(wú)聲的主人公為了能讓他人明確她的意思，逐漸學(xué)會(huì)了用畫(huà)畫(huà)和他人溝通，也是以領(lǐng)會(huì)到了愛(ài)和快活。
在這部片子里，我們也許可以思慮，除繪畫(huà)，我們還須要找到一種辦法，讓聾啞人可以或許與正常人停止交換。而這個(gè)辦法，可以基于這小我造神經(jīng)體系，開(kāi)辟觸摸的通訊功效。
正常人的耳蝸能把聲響轉(zhuǎn)化為頻率發(fā)送到年夜腦由其解碼，但聾啞人或有相干身材妨礙的人做不到。經(jīng)由過(guò)程天然皮膚，我們可以用皮膚上的天然神經(jīng)體系來(lái)取代耳朵，將信息傳輸給年夜腦。
Facebook曾展現(xiàn)過(guò)與此類似的概念，在其地下的視頻中，兩名Facebook員工已可以經(jīng)由過(guò)程觸摸來(lái)攀談。A員工的胳膊上佩帶著電子裝備，而B(niǎo)員工應(yīng)用盤(pán)算機(jī)法式，將壓力旌旗燈號(hào)傳送至A的手臂，供其讀守信息。
如斯，開(kāi)辟出全新的“觸覺(jué)辭匯”，不只有益于完成正常人與聾啞人之間的交換，還有益于打破說(shuō)話妨礙。只需經(jīng)由過(guò)程天然皮膚的電傳感旌旗燈號(hào)，一切人都能直接交換。
斯坦福年夜學(xué)（對(duì)，又是它）還有一項(xiàng)試驗(yàn)，在這個(gè)試驗(yàn)中，人工神經(jīng)可以或許辨別盲文字母，這也為我們上述的功效供給了技巧基本。而除此以外，他們?cè)趥鞲衅魃弦苑制绲钠蜣D(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)圓柱體，人工神經(jīng)可以或許準(zhǔn)確地檢測(cè)到活動(dòng)偏向。而這個(gè)技巧沖破，也許能為智能診脈帶來(lái)一些方便。
天然神經(jīng)的bug，你能接收嗎
經(jīng)典片子《阿甘正傳》塑造了一個(gè)發(fā)奮圖強(qiáng)的主人公抽象，主人公阿甘平生都在奔馳，他已經(jīng)奔馳著橫穿了全部美國(guó)。在片子里，阿甘的奔馳依附的是他頑強(qiáng)的意志。然則在實(shí)際生涯里，即使你的意志不敷頑強(qiáng)，也能完成如許的遠(yuǎn)程奔馳，而你依附的，是被人工制作的“感到”。
在上文提到的天然神經(jīng)體系的研討中，研討小組測(cè)試了體系發(fā)生反射和觸覺(jué)的才能。他們將人工神經(jīng)銜接到甲由的腿上，并對(duì)他們的觸覺(jué)傳感器施加渺小的壓力增量。電子神經(jīng)元將傳感器旌旗燈號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字旌旗燈號(hào)，并經(jīng)由過(guò)程突觸晶體管將其傳遞出去，當(dāng)觸覺(jué)傳感器上的壓力增長(zhǎng)或削減時(shí)，甲由的腿就跟著壓力或多或少地激烈地抽搐。
也就是說(shuō)，人工神經(jīng)體系可讓載體發(fā)生反射性活動(dòng)。拿驚跳反射（Startle reflex）亦稱莫羅氏反射（moro reflex）來(lái)舉例，這是植物被突發(fā)性的強(qiáng)感到安慰引發(fā)的一種進(jìn)攻性反射，表示為臉部及軀體肌肉的疾速壓縮，以后常常還隨同著當(dāng)下行動(dòng)的中斷和心率的增長(zhǎng)。
參照這個(gè)反射，假如肌肉內(nèi)植入這個(gè)體系，就有能夠使得肌肉變得加倍敏感，想想，假如有人給你在體外的觸覺(jué)傳感器賡續(xù)地施加了壓力，你能夠會(huì)掌握不住本身的某塊肌肉，而假如這塊肌肉位于你的臉上，你的臉色年夜概不會(huì)很悅目……
固然了，應(yīng)當(dāng)不會(huì)有人這么惡興趣想要“觀賞”你抽搐的臉色，但人們可以或許長(zhǎng)途掌握載體（也就是皮膚或許假肢）的觸覺(jué)，這感到生怕不太美好。
面臨如許的成績(jī)，將體外的觸覺(jué)傳感器移植到體內(nèi)，銜接天然神經(jīng)體系與年夜腦生怕是最好的方法，但這個(gè)方法還面對(duì)著很年夜的技巧難度。而一旦這個(gè)技巧完成了沖破，信任柔性電路將有沒(méi)有窮的潛力。
結(jié)論：
數(shù)年后，或許你的生涯將是如許的：你臉上的皮膚天然細(xì)膩，可以或許感觸感染春風(fēng)的吹拂；你手臂上的天然皮膚能與聾啞人停止交換；手段上的天然皮膚能隨時(shí)監(jiān)測(cè)心率、血糖，完成智能切脈；你的全部身材能夠成為一個(gè)“收集中間”，體內(nèi)的信息跟外界發(fā)生銜接……
想想，你情愿接收如許的生涯嗎？
