作者Deatheye (头发好乱)
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标题[分享] 人类体感的延伸
时间Thu Sep 15 23:48:00 2011
一直很想整理一篇关於人的感官延伸的文章,
文章前面可能有点理论,但後面有许多我认为挺新奇的实例,
大家可以快速浏览、参考看看~
由於这篇的实例大都有附上youtube影片,因此怕麻烦的人直接看原文会比较方便:
http://st-threath.blogspot.com/2011/09/extension-of-human-sense.html
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之前写过一篇文章:
http://goo.gl/JTjIS
里面提到,人类的右脑可以藉由受到有规则资讯的刺激,
去学习出一套专家系统,之後便可以不加思索的运用这套专家系统,
完成用言语无法传授、无法靠理论学习的特殊技能。
人脑的模式学习能力其实非常强,只要输入大脑的讯号有一定的规则,
我们就有机会能够自动学会、并辨认出其背後的涵义。
而如果我们能善用大脑这种与外界互动的归纳学习能力,
便有机会将自己的意识、身体空间感往外界延伸,
并且获得非与生俱来的能力,得到体感的延伸。
当我们开车或是骑车久了,有时候会有一种车子似乎是身体一部分的感觉,
车子的行动似乎跟手脚连在一起,对车子的空间感也非常熟悉,
能够精准抓出车体前後左右和其他物体的距离,这就是体感延伸的一个例子。
体感延伸除了像开车这种简单的空间感连结,还包括其他感官的延伸扩充。
大家都知道蝙蝠可以透过自己发出超声波的反射,来知道物体的远近和大小,
快速遨游飞翔在完全漆黑的洞穴之中。
人可能可以获得这样的能力吗? 假如照人脑学习的理论来说,
这种蝙蝠的特殊功能,应该是可以透过注意听取周遭的声音,便能慢慢习得,
也就是说,
盲眼人应该可以自然而然的用耳朵代替眼睛,用耳朵"看到"周围的一切。
但这个状况并没有发生在大部分的盲人身上,为什麽?
其实原因很单纯,大部分的盲人他们听到的声音,并不是由自己发出的(不像蝙蝠)。
这些声源位置不固定、大小不固定、频率不固定--因此它们反射给使用者的声音,
当然也是不固定、没有规则可言的(在未知声源远近和大小的情况下)。
想像我们一出生的时候,便处在一个全黑的世界中,这个世界有时候会有光明出现,
有时候我们左手边会有橘色灯光照射一两秒,有时右上蓝色灯光闪两下,
在这种情况下,其实我们很难去连结视觉和这整个世界的环境。
但假如给我们一个光源稳定的手电筒呢? 我们将这支手电筒放在我们的头上,
像是探照灯一样,照向我们要看的地方,如此一来我们就有一个恒定的讯号发射台,
我们也就能够获得真正"有规则"的资讯,进而让我们的大脑学习这世界的样貌。
所以,
其实盲人要能够"看"到,只需要他们能够接收到一种有规则的资讯,
这种有规则的资讯若能够将周围环境的空间讯息表达出来,他们便能慢慢学会。
(假如对数学物理有一些研究的话,很像是对n维向量做不同空间的Mapping,
只要资讯没有遗失,或遗失的很少,那转换後的向量便可以组合出原本的图形。
类似任何波形都可以用傅立叶转换後的向量来表示一样。)
要产生这种有规则的资讯目前现实中有两种做法,
一种是让人类像海豚一样,
利用舌头不断地打出Da Da Da的声音(像是头上的手电筒一般),
并藉由这个讯号的反射去学习周围环境的一切。
像是下面影片中的Ben Underwood一样:
https://www.youtube.com/watch?v=G1QaCeosUmw
Ben是个盲人,由於他的眼眶中没有眼睛,因此他需要戴上义眼才能看起来像个正常人,
但
他藉由用舌头打出声音,反射周围的景色,进而掌握周围环境的一切,
若看上面的影片,你很难相信他看不见,
他能够溜直排轮(0:47)、骑脚踏车
精准辨认笔筒大小物体的高度、基础形状(8:20),一切只靠听取简单的打舌反射声。
而
另外一个获得外界资讯的方法,就是使用摄影机来代替人眼观察周围环境,
并将它转成人类可接收到的电子讯号。
有个叫BrainPort的装置 (这里有简单的中文介绍:
http://ppt.cc/NiGz)
它是一个摄影机+电脑+一个小型的电极板装置:
http://ppt.cc/RsCK
它将摄影机录到的影像,经过特别的处理转成电子讯号,
送到一个有600个电极的小板子上,使用者只要将小板子含在舌头上,
利用舌头上浓密的神经接收这些讯号,便可以产生"既视感"(好像看到了什麽东西)
盲人(以及正常人)只要经过2到10小时的训练,便可透过这个装置"看到"周围的环境,
辨别各物体的形状和动作。
https://www.youtube.com/watch?v=xNkw28fz9u0
上面是盲人实际使用BrainPort的影片,可以从大约0:26之後开始看,
片中的盲人透过这个装置可以辨认字卡上的文字、辨认桌上杯子的位置、
辨认出移动中物体的位置、和女儿玩圈圈叉叉。
从上面感官延伸的例子中可以看出,
人脑可以透过锻链,从输入资讯撷取规律,
转化成自己能理解的东西,进而做到感官延伸。於是经过锻链後,
盲眼的人可以透过听觉、触觉,看到周围的一切。
有趣的是,
其实人脑也能解读自己运作的规则,进而操纵自己。
只要外界有足够的的资讯可以让大脑了解自己运作的状况,
大脑就能控制自己,让自己观察到的状况再度发生。
假设有一个灯泡,在我们有得意的感觉时就会亮红色,深度恐惧的时候就会亮蓝色。
一开始我们不知道这个规则,但後来我们误打误撞的让红色和蓝色灯各亮了几次,
接着我们就可以有意识的控制大脑,去尝试让蓝色和红色的灯再度亮起,
一旦我们抓到了诀窍,我们就可以自由地控制红蓝灯的开关
--同时我们也等同於自由的控制了自己的大脑。
举些在现实生活中实现的例子好了:
假如我们在人脑中植入电极,读取人脑产生的讯号(微小的电流),
利用这些电流去操纵一些东西,例如电脑中的滑鼠,
那麽我们可以观察滑鼠的移动,去归纳出什麽样的想法(或感觉),
可以让滑鼠移到什麽地方去,进而去利用这样的想法和感觉去移动滑鼠。
(用电子学的说法叫做Feedback学习)
而这种简单的装置在很久以前就已经被实现了:
https://www.youtube.com/watch?v=TJJPbpHoPWo
随着科技的进步,现在我们可以不用侵入脑部,只要将电极放在头的外部,
像是在头上戴上一个简单的爪状头盔:
http://goo.gl/rSMkI
便可以读取脑部的电流活动,进而达到操纵外界装置的效果。
(上面那个装置称为Emotiv)
这个装置能够让使用者用想法控制一些简单的装置,例如:
让电脑中的图形消失、旋转:
https://www.youtube.com/watch?v=40L3SGmcPDQ&t=14m58s
玩Angry Bird:
https://www.youtube.com/watch?v=WDgkZZYSVPo
操纵电脑玩慢速乒乓球游戏:
https://www.youtube.com/watch?v=bVyO8RnDUoY
还有很多人用这个装置作了很多有趣的东西(有兴趣可以上youtube查询Emotiv)
除了观察外在物品外,
假如我们直接观察脑部的活动,也能学会如何控制大脑。
一场TED演讲(
http://ppt.cc/SUWn)中提到,
利用核磁共振,
我们可以即时的看到我们大脑中的活动,如此一来就能透过观察萤幕显示的资讯,
去学习自由激活(activate)、或是抑制(deactivate)大脑神经的活动。
在应用上,人们可以学习抑制大脑的疼痛回路,减少疼痛的产生。
总结来说,
透过接收有规则的资讯训练大脑,我们有机会可以做到:
1.
发展出本来不存在的感官: 我们可以利用转化过的电子讯号或音波听到、
感觉到周围的空间分布,代替或延伸我们的视觉。
2.
藉由观察自己的大脑变化,来达到控制自己的情绪、感觉、生理反应,
即使一开始我们不知道怎麽操作,但我们可以学会。
3.
用自己的大脑讯号控制外在的物体,就像是使用念力一般。
上面这些东西听起来有点超现实,但其实这些现在都已经在现实中被初步实现。
顺道一提,现在有一种义肢叫做 iLimb,它可以直接套在截肢人的断臂处,
而使用者可以透过头脑去发出讯号(不是肌肉牵动机关),让义肢做出不同的动作,
义肢可以做到发纸牌、拨香蕉皮、握手、提公事包等细腻、力量大小差距极大的动作,
这也是感官延伸的一个例子。
iLimb使用者的Demo:
https://www.youtube.com/watch?v=PMFrL7xt7kI
个人认为,其实现在这种人类感官延伸的技术,只要在人脑和外界讯号的沟通上,
能够做到更即时、资讯量更多、更少杂讯,那麽我们就可以更清楚的感知外界,
(盲眼的人能够看得更清楚),而人脑对外界也能做出更精确的操作,
不再是只能做出用滑鼠两三秒就能做到的简单动作,而是更复杂,
更无法言喻的复杂操作,像是玩射击游戏、即时战略,编辑文件等等。
现在大脑和外界两边资讯的沟通,假如要用网际网路来做比喻的话,
资讯传递的能力大概只像电话拨接的速度跟品质,个人猜想,
只要我们能够进步到光纤等级的沟通品质,未来的世界可能就有机会像
攻壳机动队里所描述的一样,人和电脑的连结和操作越来越紧密,
电脑可以成为人的义体,而什麽是人、灵魂、思想,
则会成为一个新的哲学问题。
附录:
攻壳机动队是一部日本动画,描述在未来人们可以让人脑和电脑沟通,
因此人的身上可以配戴或替换部份的肢体为"义体"(机械电子装置),
而动画主角是一名"全身义体化"(只剩脑部是肉身)的女性特勤人员。
个人认为是一部有点现代史诗感、发人深省的日本动画。
Trailer:
https://www.youtube.com/watch?v=oBVr_7I4FtE
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from St. Threath:
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