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脑机接口

Chris Aimone,Muse联合创始人兼首席技术官 – 采访系列

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Chris Aimone联合创立了Muse,以创造扩展我们对自己和周围世界的认知的技术为宗旨。

作为一名艺术家和发明家,Chris的创作和设计实践跨越了多个领域,包括建筑、增强现实、计算机视觉、音乐和机器人。为了将创新体验带入生活,Chris为安大略省科学中心建造了装置,并为世界各地的主要技术艺术项目做出了贡献(包括燃烧人节)。

您能否与我们分享您如何开始对机器人和脑机接口(BMI)的热爱?

当我非常年轻的时候,我没有玩流行的儿童玩具,而是对工具感兴趣,以至于我最喜欢的书实际上是一本工具目录(18个月大),我3岁时想要一台缝纫机作为圣诞礼物。

我对工具能做什么感兴趣 – 它们如何扩展我的触及范围,进入不可能的领域,我的对机器人和BMI的热爱只是对此的延伸。我对超出我身体能力极限、超出我感官范围的东西很好奇。 这在某种程度上是有道理的,因为我相信人类喜欢弄清楚事情,无论是通过我们的感官还是通过将我们的知识和工具结合起来来探索和理解我们的经历。

我直到后来才开始建造机器人或BMI,我相当确定这只是一个可及性问题。 80年代,计算机并不便宜(或易于使用)。我在Commodore 64上学习编程,但我不希望我的创作仅仅存在于计算机中。我学习了如何将东西连接到并行端口,但这很烦人,也很乏味。没有Arduino,没有树莓派,没有Digikey的隔天送货。

我当时建造的最酷的东西是一个带有计算机控制的闪烁灯的面具,我可以以不同的频率将其脉动到我的眼睛中。我已经注意到,在摆弄东西时,我的视觉会变得有点奇怪,所以我很好奇如果我用这种方式影响我的整个视觉会发生什么。很明显,我对意识和脑机接口有着潜在的兴趣!如果我当时能够使用Muse或其他可黑客技术,我真的很好奇我可能会建造什么!

 

您曾经合作的一些机器人是什么?

我和几个朋友一起建造了一个非常酷的攀墙机器人,它有四个吸盘作为手和一个大吸盘肚子。我们能想到的唯一用途是自动窗户清洁。 这是一个很有趣的项目,得到了自动化供应商的帮助,他们在我们冷呼他们时给了我们一些零件……但它实际上是有效的!该项目还教会了我们很多关于电磁干扰和房屋干墙的强度。

之后,我在一个夏天建造了一个绘画机器人,它使用一支安装在变异Commodore 64打印机上的刷子,在一张巨大的6×8墙画布上绘画。它是一种怪物,使用了我能找到的所有技术垃圾,包括一个烧烤油箱、计算机鼠标和我的旧滑板。它有一个来自90年代中期的网络摄像头,试图绘制它看到的东西。它太荒谬了……我仍然怀念它的耐心、幽默的个性。

当我读研究生的时候,我和一些朋友一起建造了一个同样奇幻的机器人,它的大小像一栋房子一样大。我们对建筑物在人们进入时改变形状和个性会发生什么感到兴趣。它非常酷……这栋建筑感觉活了!它移动并发出噪音。你变得非常意识到自己,就像身处空旷的大教堂。

 

十多年来,你基本上成为了一个半机械人。可以分享一下你如何开始这段旅程的故事吗?

当我完成本科学位时,计算机已经变得相当强大。我可以买得起一台可以以每秒15帧处理视频的计算机,Linux几乎可以被初学者安装。我喜欢计算机的内存和速度,这让我问道:如果我也拥有类似的能力呢?

我在多伦多大学遇到了一个名叫Steve Mann的教授,他是一位狂野的发明家,至今仍是InteraXon咨询委员会的成员。他戴着头上的计算机,并将激光图像发送到他的眼睛中。这正是我要找的东西!如果你喜欢工具,什么比把自己装满工具更好呢?

史蒂夫和我开始一起工作很多。我们都对扩展我们的整体感知力感兴趣。我们与计算机视觉合作,并建造了非常早期的增强现实设备。在很多方面,它们仍然比今天可用的增强现实更令我惊讶。史蒂夫发明了一种方法,可以在计算机图形和您对世界的自然视野之间创建完美的光学对齐。这使我们能够做出一些漂亮的事情,比如将来自远红外摄像机的信息无缝地融入您的视野中。走路并能够看到热量真的很有趣。

 

您缩小了自己成为半机械人的雄心壮志,因为这使您与他人疏远。可以分享一些关于您心态转变的细节吗?

我曾经想象过与计算技术有着深入且无缝的整合:随时可用的信息,瞬间通信,人工智能助手和扩展感官能力。我真的相信技术总是在那里,所以我可以在需要时使用它。

当我开始向网站广播图像时,事情对我来说发生了变化。一个当地的电信公司向我们大学实验室捐赠了一些带有串行数据连接的移动电话。我们可以缓慢地上传图像,大约每隔几秒钟一次,分辨率很低。我们开始了一场挑战,看看谁可以上传最多的图像。这个实验非常有趣。我戴着计算机几个月,将我的生活上传到互联网,每隔几秒钟就发布一次我正在做的事情——通过摄像头视角生活。

事实是,感觉自己并不孤独,发布到想象中的受众中,真的很令人兴奋。听起来很熟悉吗?我们20年前就尝到了现在的社交媒体的滋味。那么我学到了什么?

被困在计算机中,试图通过广播虚拟生活与他人建立联系,实际上让我与他人疏远……我发现自己比以往任何时候都感到更加孤独。哇。

我走在街上,面前有一台计算机终端,任何时候收到电子邮件或上传图像时都会提示,我感到信息超载,计算机终端在我面前不断提示,任何时候电子邮件到来或图像上传时,一个文本网页浏览器都会打开,显示我正在研究的东西。真是太多了。

虽然我对计算机帮助我解决问题感兴趣,但我开始经历思维的自由度降低。我感到不断被打断,被从网络中冒出来的东西触发。我发现自己很难保持与自己真实自我的联系,也很难调节自己的创造力,当我总是处于信息超载的状态时。

我对能够让我感到扩张、创造力和无拘无束的技术感兴趣,但不知为何,我却把自己困在了相反的境地里。

 

您进行了一个非常了不起的社会实验,用户可以使用他们的思想控制加拿大安大略省多伦多市中心的CN塔和尼亚加拉大瀑布的灯光。可以描述一下吗?

这是我们在Muse早期旅程中,在2010年冬季奥运会上有机会进行的一个特殊实验,旨在将加拿大各地连接到全球活动。

虽然还没有被完全理解,我们知道我们的脑波以有趣的方式同步,尤其是在我们做事情时,例如与他人交流、跳舞或创作音乐。将个人的脑活动投射出来,以便他人可以体验到会发生什么?

我们创建了一个体验,西加拿大地区的参与者可以影响3000英里外成千上万人的体验。通过佩戴脑感应设备,参与者将他们的意识连接到尼亚加拉大瀑布、多伦多市中心的CN塔和渥太华的加拿大议会大厦的实时灯光显示中。

你坐在一个巨大的屏幕前,屏幕上显示着灯光显示的实时视图,这样你就可以看到你思想在这个比生活更大的体验中的实时影响。人们会打电话给多伦多的朋友,让他们看着大脑活动的图案照亮这座城市,呈现出一种戏剧性的灯光秀。

 

您将Muse描述为“幸运的意外”。可以分享一下这个幸运的意外背后的细节,以及您从这次经历中获得了什么启发吗?

我经常忘记摆弄东西的美丽,因为构建技术可能真的很乏味。你必须变得僵硬,但当你可以打破补丁线,随机将一堆东西连接在一起,只是看看会发生什么时,会发生很多很棒的事情……就像Muse是如何被创造的一样!

Muse的第一个种子是在我们编写代码将旧的医疗EEG系统连接起来并通过网络流式传输数据时种下的。我们必须找到一个支持ISA卡的计算机机箱,并制作了一个临时的头带。我们想获取EEG数据并将其馈送到我们的可穿戴计算机中。我们能否自动上传图像,当我们看到有趣的东西时?我们听说,当你闭上眼睛时,你的α脑波会变得更大……这会不会是我们感知到自己是否对所看到的东西感兴趣的方式?

我们用一些基本的FFT频谱分析来处理信号,并将结果连接到一个简单的图形上,类似于那些垂直的灯光调光器。这个想法很简单,但设置却很复杂。接下来发生的事情非常有趣。我们轮流戴着设备,闭上和睁开眼睛。当然,滑块会上下移动,但它会以奇怪的方式游移。我们花了几个小时玩弄它,试图理解是什么让它游移,以及我们是否可以控制它。我们将输出连接到一个可听的声音,这样当我们闭上眼睛时,滑块上下移动时,我们就可以听到它。我记得我坐在那里,闭着眼睛,探索我的意识和声音。

我很快发现我可以以不同的方式集中我的意识,改变声音,但也改变我的体验、我的感知和我的感受。我们邀请其他人进入实验室,同样的事情也发生在他们身上。他们会闭上眼睛,进入深度内心探索(听起来像冥想,不是吗?!)。这太棒了——我们完全忘记了我们的原始想法,因为这个更有趣。这个幸运的意外——我可以说我通过技术偶然发现了冥想和正念!

 

您能否解释一下Muse能够检测脑波的技术?

大脑有数十亿个神经元,每个神经元平均连接到数千个其他神经元。神经元之间的通信是通过沿着神经元和整个神经回路网络传递的微小电流发生的。当所有这些神经元被激活时,它们会产生电脉冲——想象一下体育场上的人群中涌动的波浪——这种同步的电活动会产生“脑波”。

当许多神经元同时以这种方式相互作用时,这种活动足以被大脑外部检测到。通过在头皮上放置电极,可以放大、分析和可视化这种活动。这就是电生理图(EEG)——一个只意味着大脑电图的花哨词汇。(Encephalon,即大脑,来自古希腊语“enképhalos”,意为“头部内”)。

Muse已被验证为与价格昂贵得多的EEG系统相比,并被世界各地的神经科学家在实验室内外的真实神经科学研究中使用。使用7个精细校准的传感器——2个在前额,2个在耳后,3个参考传感器——Muse是一种下一代、最先进的EEG系统,使用先进算法来训练初学者和中级冥想者控制他们的注意力。它教会用户如何操纵他们的大脑状态以及如何改变他们的大脑特征。

Muse算法技术比传统的神经反馈更复杂。在创建Muse应用程序时,我们从这些脑波开始,然后花了几年时间对原始EEG数据的主要、次要和第三特征进行了广泛的研究,以及它们如何与专注注意力冥想相互作用。

 

您在使用Muse时注意到的一些显著的冥想或精神改善是什么?

我的注意力更加敏捷和强壮。听起来很简单,但我知道如何放松。我更好地理解我的情绪,也更能与他人产生共鸣。这真的改变了我的生活。

 

除了冥想者之外,还有哪些人群是Muse的热心用户?

有很多生物黑客和科学家——其中一些人做了一些真正很棒的事情。来自维多利亚大学的Krigolson教授曾在火星栖息地使用Muse,并在山上修道院的僧侣进行了有关梦境的实验。还有麻省理工学院媒体实验室的一些很棒的人正在使用Muse来影响梦境。太酷了。

 

您还想分享关于Muse的其他信息吗?

进入睡眠领域的最新产品Muse S,对于产品和研究来说非常有趣,对于Muse可以为寻求更好睡眠的人带来的积极影响来说也非常令人兴奋。

另外,我个人非常喜欢Muse将大脑活动渲染为声音。多年来研究生物信号,我从未厌倦过我们内心流动的这些波浪的美丽。就像海浪一样,它们无限复杂,但又简单而熟悉。我喜欢我们内心的美丽,我也喜欢将其带出来并以声音和音乐的形式庆祝它的挑战。

感谢这次精彩的采访,我期待着亲手使用Muse,任何希望了解更多或订购单元的人都应访问Muse网站

安托万是一位具有远见的领导者和Unite.AI的创始合伙人,他被对塑造和推广AI和机器人人的未来充满不动摇的热情所驱动。作为一位连续创业者,他相信AI将对社会产生与电力一样的颠覆性影响,他经常被听到对颠覆性技术和AGI的潜力大加赞赏。

作为一位未来学家,他致力于探索这些创新将如何塑造我们的世界。另外,他也是Securities.io的创始人,这是一个专注于投资于重新定义未来和重塑整个行业的尖端技术的平台。