意念控制走进现实:意念隔空打字成真,中国脑语者芯片获得突破。
这个不用双手、通过“意念”来进行文字录入的方式是如何实现的呢?
原来,需要佩戴一个布满灵敏电极的黑色脑电极帽,坐在一块布满字符和符号的屏幕前(黑色方块频繁闪烁)紧盯屏幕,就可通过意念“隔空打字”,将字符输入指定区域。
普通人用手在触屏手机上打字的速度,约为每分钟600比特。2019年8月,天津大学精密仪器与光电子工程学院神经工程与康复实验室研究生魏斯文,在2019世界机器人大会的“BCI脑控机器人大赛暨第三届中国脑机接口比赛”中,以最高每分钟691比特的脑控打字解码速度,摘取桂冠,在不用手、不用键盘的情况下,用“意念”每分钟解码输出69个汉字,已经超过普通人使用触屏手机打字的速度。
在科幻电影中,经常有这样的场景:残疾人可以用机械臂自如地弹唱,人类依靠意念指挥着庞大的机械……其实,这些神奇的场景都是以一种技术为基础的——脑机接口技术(Brain Computer Interface,简称BCI)。
脑控输入、意念打字,利用的正是脑-机接口技术。
脑机接口,是指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接,从而实现脑与设备的信息交换。当人类思考时,大脑皮层中的神经元会产生微小的电流。人类进行不同的思考活动时,激活的神经元也不同。而脑机接口技术便可以靠直接提取大脑中的这些神经信号来控制外部设备。
所以,脑机接口技术是一种涉及神经科学、信号检测、信号处理、模式识别等多学科的交叉技术。BCI系统可以把大脑发出的信息直接转换成能够驱动外部设备的命令,并代替人的肢体或语言器官实现人与外界的交流以及对外部环境的控制。BCI技术的核心是把用户输入的脑电信号转换成输出控制信号或命令的转换算法。
脑-机接口技术经历脑-机接口、脑-机交互和脑-机融合这三个发展阶段。当前,正由第一阶段向第二阶段发展过渡。当下,脑机接口技术可分为侵入式和非侵入式两大类:
1)侵入式脑机接口是指在大脑中植入电极或芯片。人的大脑中有上千亿个神经元,通过植入电极,可以精准地监测到单个神经元的放电活动。但这种方式会对大脑造成一定的损伤,电极的植入不但会损伤大脑神经元,也会有感染的风险。在大脑中植入电极后,周围的胶质细胞会逐渐将电极包裹起来,电极监测到的神经元活动会越来越少。
2)非侵入式的脑机接口是指头戴式的脑电帽,它主要是使用脑电帽上的电极从头皮上采集脑电信号。这种方式主要缺点是不够精准,每次使用都需要先洗干净头发,再往脑电帽的电极中注入导电胶,操作麻烦。
1924年,德国精神科医生汉斯·贝格尔发现了脑电波可以转化成电子信号被读取。此后,脑-机接口技术研究开始出现。
1969年,研究员埃伯哈德·费兹将猴子大脑中的一个神经元,连接到仪表盘进行接口实验。实验中,猴子通过某种思考方式触发该神经元,并让仪表盘指针转动,它就能得到一颗香蕉味的丸子作为奖励。猴子为了吃到丸子,渐渐学会如何控制神经元的触发。
1978年,视觉脑-机接口方面的先驱William Dobelle,在一位男性盲人的视觉皮层植入了68个电极的阵列,成功制造了光幻视。病人可以在有限的视野内,看到灰度调制的低分辨率、低刷新率点阵图像。
20世纪90年代末,脑-机接口技术迎来了发展高潮。奥地利格拉茨科技大学应用脑-机接口控制电刺激,帮助手部瘫痪病人完成了抓杯、举杯、倒水入口这一系列动作,被认为是脑-机接口应用于助残事业的里程碑事件。
2014年巴西世界杯足球赛开幕式上,得益于长期的虚拟训练与外骨骼技术的发展,一名腰部以下完全瘫痪的少年,通过脑-机接口技术控制下肢外骨骼,完成了开球表演,一时轰动全世界。
目前,国际上的脑机接口技术普遍存在四大瓶颈:传感精度低、集成计算效率差、编解码能力弱、互适应手段缺。要实现脑机融合技术的发展,就必须在脑-机传感、脑-机编解码、脑-机互适应等关键技术环节实现理论创新与技术突破。
中国研发的“脑语者”国产芯片,具有“精解码、高指令、快通讯、强交互“四大优势,突破了传统非侵入式BCI信号采集处理的诸多瓶颈,还研发了脑控外肢体、外骨骼等先进人机交互软硬件平台,可应用于特种医学、康复医学、脑认知、神经反馈、信号处理等领域。
在军事领域,多国已经开始涉足研制脑控武器原型装备,让武器装备按照人的大脑意念思维执行操作,如脑控战斗机、脑控装甲车等等。未来的武器装备将有极大概率实现“随心所动”的智能化操作,做到感知即决策、决策即打击,极大提升装备的打击效能。这将给武器装备操控模式带来翻天覆地的变化。
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【沈阳疾控中心紧急健康提醒】据沈阳市疾病预防控制中心 2021年12月18日0-24时,上海市新增1例本土新冠肺炎无症状感染者。10月18日自德国回国,在外地入境并落实集中隔离。11月3日解除隔离后来沪。12月17日因外出需要,自行前往医院进行新冠病毒核酸检测,结果为阳性。
12月19日13时30分,北京市新增1例本土新冠肺炎确诊病例,现住通州区宋庄镇华卿画室宿舍。11月28日前往陕西省西安市考试,12月14日持48小时核酸检测阴性结果返京,12月18日因健康宝弹窗提示进行核酸检测,12月19日报告核酸检测结果为阳性。
12月20日0-24时,西安市新增42例本土新冠肺炎确诊病例;西安,长安大学校本部住宅区实行封控管理。经西安市新冠肺炎疫情防控指挥部研究决定,自2021年12月19日起,西安市雁塔区小寨路街道长安中路33号长安大学校本部住宅区和北院宿舍区调整为高风险地区。
12月20日晚,广西壮族自治区防城港市东兴市新增1例新冠肺炎阳性感染者。
12月20日,天津市新增1例本土新冠肺炎确诊病例;该人员12月7日自浙江省绍兴市上虞区自驾返津,并按相关规定在西青区中北镇进行居家健康管理。17日,根据绍兴市疫情情况,其被转送集中隔离。20日深夜,核酸检测初筛阳性,21日清晨复核阳性,转送海河医院。21日10时,经市级专家组综合分析判定,该名感染者为新冠肺炎确诊病例普通型。
现上海市虹口区嘉兴街道、北京市通州区宋庄镇、广西壮族自治区防城港市东兴市、天津市西青区中北镇已被我市列为重点管控地区;上海市虹口区、北京市通州区、广西壮族自治区防城港市、天津市西青区被列为重点关注地区;另,西安市灞桥区、雁塔区、曲江新区、未央区、碑林区、西咸新区、长安区、莲湖区已于12月9日起依据疫情形势依次被我市列为重点管控地区,西安市已于12月9日被我市列为重点关注地区。

当前国际疫情始终高位流行,因境外疫情输入导致的本土疫情频繁发生,奥密克戎新毒株的出现导致防控形势异常严峻复杂,各国均严密关注疫情发生发展形势,必须严格加强入境人员和物品以及相关从业人员的闭环管理,落实疫情防控各项措施,做到人物环境同防,充分利用核酸检测在疫情防控工作中的重要作用,早期及时发现疫情并快速有效阻断疫情传播渠道,外防输入、内防扩散。为保障人民群众生命安全和身体健康,沈阳市疾控中心紧急提醒广大市民朋友:

1、12月3日以来有上海市虹口区嘉兴街道旅居史、12月14日以来有北京市通州区宋庄镇旅居史、12月5日以来有广西壮族自治区防城港市东兴市旅居史、12月7日以来有天津市西青区中北镇旅居史的来(返)沈人员请主动向居住地所在社区(村屯)和工作单位报备,一律实施集中隔离医学观察,隔离期限至来(返)沈后满14天,期间进行2次核酸检测;
2、12月3日以来上海市虹口区(嘉兴街道除外)旅居史、12月14日以来有北京市通州区(宋庄镇除外)旅居史、12月5日以来有广西壮族自治区防城港市旅居史、12月7日以来有天津市西青区旅居史的来(返)沈人员请主动向居住地所在社区(村屯)和工作单位报备,尽快到附近核酸采样点进行1次核酸检测,并按要求进行14天健康监测;前往核酸采样的过程中要做好个人防护,避免乘坐地铁、公交车等公共交通工具,保持一米距离,如实告知旅居史。
3、坚持非必要不出境、非必要不离沈;密切关注近期国内发生疫情的地区疫情进展情况;不去中高风险地区和报告确诊病例的地区旅游、出差。若必须前往需提前向居住地所在社区(村屯)和工作单位报备,同时做好个人防护。近期有涉疫地旅居史的市民返沈后,请主动向社区报备并积极配合有关部门落实疫情防控措施,同时做好每日自主健康监测,避免参加聚集性活动及前往人员密集场所。
4、所有国务院行程码、辽事通健康码“红码”和“黄码”人员、与已公布的阳性感染者活动轨迹有交集的人员应立即主动向居住地所在社区(村屯)和工作单位报备并配合开展核酸检测、健康监测等相关管控措施,若因不报备、不执行有关防控措施,影响疫情防控工作,将依法追究相应法律责任。
5、省内外来(返)沈人员需持48小时内核酸检测阴性证明。坚持常态化疫情防控措施,科学佩戴口罩,不握手,勤洗手,常通风,尽量不去人群密集、空气不流通的场所。自觉遵守防疫措施,在商场、超市、酒店、影剧院、体育场、公交车、地铁、机场候机室、道路卡口等公共场所,配合做好戴口罩、验码测温、一米线等防控措施。进入公共场所时,要坚持全员健康宝扫码登记入内,保证疫情发生时流调人员可快速通知您,保护您和家人的健康。
6、如出现发热、干咳、乏力、咽痛、嗅(味)觉减退、腹泻等症状,请勿自行服药,在做好个人防护前提下,及时就近选择医疗机构就诊,并主动告知近期旅居史和相关人员接触史,在就医途中应避免乘坐地铁、公交车等公共交通工具。

附:
一、上海市无症状感染者情况如下:
该无症状感染者,男性,61岁。曾在德国居住,于2021年5月在当地确诊为新冠肺炎并入院治疗。10月18日自德国回国,在外地入境并落实集中隔离。11月3日解除隔离后来沪。12月17日因外出需要,自行前往医院进行新冠病毒核酸检测,结果为阳性。经市疾控中心复核结果为阳性。经市级专家会诊,综合流行病学史、临床症状、实验室检测和影像学检查结果等,诊断为无症状感染者。

二、北京市本土病例情况如下:
确诊病例:现住通州区宋庄镇华卿画室宿舍。11月28日前往陕西省西安市考试,12月14日持48小时核酸检测阴性结果乘坐HU7338航班返回北京,12月15日至17日在学校上课,12月18日因健康宝弹窗提示进行核酸检测,自行联系社区,并乘坐网约车前往检测点进行核酸检测,12月19日报告核酸检测结果为阳性。
详细轨迹如下:
12月13日在西安天佑儿童医院核酸采样,核酸检测结果为阴性。
12月14日16时从西安家中出发乘私家车到达西安咸阳机场,18时30分乘坐海航HU7338航班,20时30分到达北京,后乘坐摆渡车到达航站楼,21时乘网约车于21时40到达宋庄镇华卿画室。
12月15日至17日在学校内活动,未外出,17日晚自觉出现四肢无力、咽干症状,未就诊。
12月18日健康宝弹窗提示“由于您近期可能有到访或途经疫情风险地区情况,北京'健康宝'暂不能确认您的防疫相关健康状态。”“如您已经在京,请完成信息登记并立即与所在社区、街道或相关单位联系报到,按要求及时完成核酸检测,履行个人防疫义务。”
12月18日15时30分左右,与另2名同学乘坐网约车从华卿画室去北京鼎实互信公司核酸检测点采样,16时到采样点旁蒙福人家烟酒超市购物。16时05分左右乘坐网约车回学校,之后未外出。

三、广西壮族自治区防城港市东兴市新冠阳性感染者情况:
12月20日晚,东兴市在例行核酸检测中发现1例新冠肺炎阳性感染者。目前已对该阳性感染者进行隔离治疗,并在第一时间组织开展流行病学调查、相关人员排查、采样检测、区域管控和隔离管控等防疫工作。

四、天津市本土病例情况如下:
12月20日23时许,天津市西青区在对浙江省绍兴市上虞区返津集中隔离人员检测中发现新冠病毒可疑阳性标本1份,立即报告,并送天津市疾控中心进行复核。21日早6时许,市疾控中心复核结果仍呈阳性。
该阳性人员12月7日自浙江省绍兴市上虞区自驾返津,并按相关规定在西青区中北镇进行居家健康管理。17日,根据绍兴市疫情情况,其被转送集中隔离。20日深夜,核酸检测初筛阳性,21日清晨复核阳性,转送海河医院。21日10时,经市级专家组综合分析判定,该名感染者为新冠肺炎确诊病例普通型。
目前,天津市划定西青区中北镇东兴里西区3号、4号、5号楼为封控区,小区其他区域为管控区。感染者轨迹关联菜市场等公共场所均已实施停业封控。

【北京市郊铁路将增加开行对数和频次 实现市郊铁路公交化运营】市域(郊)铁路是城市中心城区联接周边城镇组团及其城镇组团之间的“传送带”,对扩大交通有效供给、缓解城市交通拥堵、改善城市人居环境等具有重要作用。日前,国家发改委来京调研市郊铁路规划建设,坐上了北京市郊铁路怀密线,以实地调研和座谈交流相结合的方式为市郊铁路发展再谋新篇。北青-北京头条记者昨日从市发改委了解到,未来本市还将进一步盘活既有线路资源,增加市郊铁路车辆开行对数,提高开行频次。

新“网红”怀密线获好评

此次市郊铁路规划建设调研,北京市发改委主任谈绪祥、副主任来现余参与并介绍相关情况,天津、上海、江苏等20余个省市相关负责人参加调研。在北京北站,调研组一行切身体验了市郊铁路起始站与各类公共交通的便利接驳,并对专用通道动线设置的流畅性和检票进站的便利性表示肯定。

调研组乘坐的怀柔-密云线(以下简称“怀密线”)是北京市已经开通运营的4条市郊铁路之一。2017年12月31日,怀密线开通运营,于北京北站始发,终到古北口站。这条线路途经西城区、海淀区、昌平区、怀柔区和密云区,运营总里程144.6公里,车站7座,与多条城市轨道交通线路衔接融合。

据悉,怀密线不仅是昌平、怀柔、密云联通市区的便捷通勤线,发挥着市郊铁路对怀柔科学城等重点功能区建设发展的重要保障作用,更因沿线风景优美、周边风景名胜众多,被誉为继“网红”S2线后北京市又一列“开往春天的列车”。三年多来,这条贯通五区的新晋“网红”线路在站点建设、班次设置、接驳安排等方面不断完善,成为了近年来北京市郊铁路建设发展的一个缩影。

怀密线列车共设座位226个,限员653人。列车配套设施完善,车座下设充电插座,让每天往返的通勤一族“保持电量”;车门两侧还贴心设置了“北京市郊铁路微信公众号”二维码及“怀密线出游导引地图”二维码,便于乘坐怀密线的市民了解更多出行信息。

全市已开通四条市郊线路

未来将增加开行对数和频次

北青-北京头条记者了解到,截至目前,全市共开通运营4条市郊铁路线路,另有一条线路具备开通条件,总运营里程365公里,初步搭建起了城市市郊铁路主骨架。

市发改委主任谈绪祥在调研中介绍,北京市持续推动“轨道上的京津冀”建设,加快实现干线铁路、城际铁路、市郊铁路、城市轨道交通的“四网融合”,未来将进一步盘活既有线路资源,增加车辆开行对数,提高开行频次,满足市郊铁路公交化、通勤化需求。

“进入‘十四五’时期,北京和铁路发展均面临全新形势。北京将继续加强‘四个中心’建设,加快疏解非首都功能,在更大尺度上对城市空间结构和人口布局进行调整,着力补齐城市交通短板,大力发展市郊铁路,让轨道交通在‘主城区内密起来,主城区外快起来’,推动‘四网融合’实现轨道引领城市发展,建设‘轨道上的北京城’。”市发改委相关负责人介绍说。

与城市轨道交通互联互通

自2019年以来,北京市先后成立“一班一办”,全面推动北京市郊铁路相关工作。2008年北京市郊铁路S2线开通运营,成为全国首条开通运营的市郊铁路,同时也拉开了北京市和铁路部门共同利用既有铁路资源发展市郊铁路事业的序幕。

据市发改委相关负责人介绍,在深化京津冀协同发展背景下,路市合作还将实现四个方面的突破,包括路市双方将共同组建合作平台公司,统筹推进北京市郊铁路规划、建设、运营及一体化开发工作,积极吸引社会投资人;按照干线、通道联络线及支线等线路类型,高效整合线路、场站等铁路资产和城市资源,分类制定差异化的合作利用方案,推动落实TOD模式等等。

此外,重点项目建设未来也将有新突破。据透露,路市双方拟共同出台市郊铁路功能布局规划,共同编制市郊铁路五年建设行动计划,统筹推进“十四五”时期重点项目建设,集中双方优势力量做好方案衔接和成本控制,加快构建“一干多支”市郊铁路主骨架,为尽快实现市郊铁路成网运行提供有力保障。

值得关注的是,市郊铁路公交化运营也会有新突破。针对东北环线等核心线路,路市双方按照公交化运营理念开展方案设计和运营组织工作,制定满足公交化运营需求的列车开行方案,按照城市通勤需要确定运行时刻表,做好相关标准规范的衔接,推动市郊铁路与城市轨道交通的互联互通,实现市郊铁路的公交化运营。

北京市郊铁路建设“轨迹”

在调研会后召开的推进都市圈市域(郊)铁路规划建设座谈会上,北京市发改委系统介绍了推进市郊铁路发展建设的典型经验。近年来,北京市按照“试点推进,持续完善”的原则,积极有序推进市郊铁路项目建设:

2017年,当年谋划、当年实施、当年开通城市副中心线,实现了中心城区与城市副中心的快速轨道交通联系;

2018年,怀柔-密云线正式开通运营,实现了轨道交通对怀柔科学城的服务覆盖;

2019年6月20日,利用不到60天的时间,按照市郊铁路标准建成首座新建站房,进一步提升城市副中心线的服务水平;年底,怀柔-密云线引入京张高铁清河枢纽,实现了国铁、市郊铁路、地铁的“同站换乘、安检互信”;

2020年6月30日,城市副中心线延伸至西南重点新城(房山区良乡),简捷开通市郊铁路通密线;

2020年9月30日,实现怀柔-密云线利用京张高铁引入北京北站。(文/北京青年报记者 林艳)


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