一張乒乓球桌大小的沙盤迷宮上，一只背著“書包”的大白鼠正在過(guò)道上爬行。突然前面出現(xiàn)了一個(gè)向左拐的箭頭標(biāo)識(shí)，大白鼠貌似“看”懂了，扭了個(gè)頭就往左拐。之后的幾個(gè)岔路口，大白鼠都一一按照箭頭方向找到了正確的路。最后在印著湯姆·克魯斯頭像的海報(bào)前停了下來(lái)，完成了“主人”布置的任務(wù)。

昨天，在浙江大學(xué)智泉大樓的大沙盤迷宮現(xiàn)場(chǎng)，記者目睹了這神奇的一幕。不過(guò)，有個(gè)疑問(wèn)：白天老鼠的視力是很弱的，況且它也不認(rèn)識(shí)湯姆·克魯斯啊。那它是怎么完成這個(gè)任務(wù)找到海報(bào)？

大白鼠腦里植入芯片和電極

“看到大白鼠背上的那個(gè)‘書包’了吧，奧秘就在里面。”浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的潘綱教授介紹說(shuō)，首先會(huì)給大白鼠做開(kāi)顱手術(shù)，植入芯片和電極。這些芯片和電極跟背后的“書包”是相連的。而“書包”里有一個(gè)針孔攝像頭、一塊電池和一個(gè)無(wú)線傳輸模塊。這個(gè)無(wú)線傳輸模塊功能類似于wifi，可以與電腦進(jìn)行信號(hào)傳輸。

攝像頭相當(dāng)于大白鼠的“眼睛”，它“看”到的景象，都會(huì)通過(guò)“背包”里的傳輸器傳給電腦，電腦通過(guò)人工智能中的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)自動(dòng)分析與識(shí)別圖像中的物體，反饋給大白鼠一個(gè)信號(hào)，告訴它下一步應(yīng)該做什么。比如，看見(jiàn)左轉(zhuǎn)的箭頭就指引它往左轉(zhuǎn)。

潘教授說(shuō)，每一只實(shí)驗(yàn)用的大白鼠都有自己的編號(hào)，表演尋找湯姆？克魯斯頭像海報(bào)的叫F05。

“我們平時(shí)都叫它‘鼠哥’。它很有個(gè)性，心情不好的時(shí)候給它穿‘書包’，它就狂叫掙扎，來(lái)表示自己生氣了。平時(shí)我會(huì)經(jīng)常用手撥動(dòng)它，逗它玩，以此培養(yǎng)感情。”浙大在讀博士生盧旻龍戴著橡膠手套邊抓起大白鼠的尾巴邊說(shuō)，“這是一個(gè)很有難度的項(xiàng)目。但是正因?yàn)橛须y度才有挑戰(zhàn)性，我覺(jué)得很有意義。”

V10大鼠機(jī)器人聽(tīng)得懂語(yǔ)音指令

除了編號(hào)F05的視覺(jué)增強(qiáng)大鼠機(jī)器人外，還有一只編號(hào)V10的音控大鼠機(jī)器人。當(dāng)發(fā)出指令“向前”，眼前的大白鼠就扭著身子往前跑一段，到了岔路口，聽(tīng)到一聲“右”，V10又乖乖地往右邊跑。

正在給大白鼠喊口令的是浙大計(jì)算機(jī)學(xué)院研一的夏兵朝同學(xué)。

“當(dāng)我們對(duì)著話筒發(fā)出指令，計(jì)算機(jī)中的語(yǔ)音識(shí)別算法就將波形語(yǔ)音轉(zhuǎn)化為指令內(nèi)容告訴大白鼠，大白鼠就根據(jù)指令進(jìn)行下一步運(yùn)動(dòng)。”夏同學(xué)說(shuō)，音控大鼠和視覺(jué)增強(qiáng)大鼠的原理基本相同。區(qū)別在于將攝像頭換成了語(yǔ)音接收器后，融合方式與控制策略不同。

“實(shí)驗(yàn)過(guò)程中曾經(jīng)遇到很多麻煩，失敗過(guò)很多次。”靦腆的夏同學(xué)笑了笑說(shuō)，大白鼠也有自己的思想和意愿的，要它完全聽(tīng)話還真不容易。他講了一個(gè)例子，語(yǔ)音識(shí)別有一個(gè)時(shí)間延遲，也就是人說(shuō)完一個(gè)詞到計(jì)算機(jī)接收到這個(gè)語(yǔ)音波形的過(guò)程是不同步的。但是大白鼠的動(dòng)作又非常迅速，還來(lái)不及接收到命令它早就自己行動(dòng)了。

“當(dāng)時(shí)這個(gè)問(wèn)題困擾了我們很久。和博士學(xué)長(zhǎng)不斷地討論不斷地做實(shí)驗(yàn)，老師也給了我們很多的建議。反復(fù)試驗(yàn)，最后的解決辦法是縮短指令長(zhǎng)度，從‘向前走’縮到‘向前’再到‘前’；同時(shí)提前預(yù)測(cè)大白鼠的動(dòng)作。和這個(gè)小東西天天待在一起，它下一步要干什么，都有點(diǎn)數(shù)了。”夏同學(xué)說(shuō)。

應(yīng)用腦機(jī)交互技術(shù)有望幫助“老花眼”看清事物

“這種機(jī)器智能與生物智能融合的模式，被稱為‘混合智能’。大鼠機(jī)器人是我們對(duì)”混合智能“的初步嘗試和探索。”該課題的總負(fù)責(zé)人，浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院吳朝暉教授介紹，這是他們與浙江大學(xué)求是高等研究員腦機(jī)接口團(tuán)隊(duì)合作的最新成果。

國(guó)外對(duì)機(jī)器智能的研究已經(jīng)有很多年，但是像這樣通過(guò)腦機(jī)交互技術(shù)將生物自身智能與計(jì)算機(jī)智能深度融合在一起，在國(guó)際上是首例。

接下去，項(xiàng)目組計(jì)劃拿猴子做實(shí)驗(yàn)，因?yàn)楹镒拥臋C(jī)理結(jié)構(gòu)跟我們?nèi)祟愂亲钕嗨频摹?ldquo;今后將通過(guò)對(duì)‘混合智能’的進(jìn)一步探索，為神經(jīng)康復(fù)和動(dòng)物機(jī)器人提供研究思路。到時(shí)將廣泛應(yīng)用于救險(xiǎn)救災(zāi)、國(guó)防安保、殘障康復(fù)等領(lǐng)域。”潘教授給我們舉了一個(gè)例子，很多老人年紀(jì)大了，會(huì)犯老花眼看不清東西。按照設(shè)想，就可以根據(jù)腦機(jī)交互技術(shù)來(lái)增強(qiáng)他們的視覺(jué)能力。

據(jù)悉，浙大“腦機(jī)融合感知與認(rèn)知的計(jì)算理論與方法”已經(jīng)被列入國(guó)家973項(xiàng)目。今年是五年計(jì)劃的第一年。相信在不久的將來(lái)，必然會(huì)像《鋼鐵俠》中無(wú)人駕駛的“人性戰(zhàn)斗機(jī)器人”一樣，實(shí)現(xiàn)生物智能與機(jī)器智能的完美融合。