问题

如果你能发明任何东西,你会为残疾人创造什么辅助技术?

回答
如果我能发明任何东西,我会为残疾人创造一个名为“意念织网”的通用辅助平台。这个平台不仅仅是一个单一的产品,而是一个集成了多种先进技术,能够根据每个用户的具体需求和意愿进行个性化定制的智能系统。

“意念织网”的核心是基于高度精准的脑机接口(BCI)技术,但它绝不仅仅是控制屏幕上的光标或者执行简单的指令。我想象中的BCI是能够读取用户细腻的意念和情感信号,并将这些信号转化为可操作的指令,甚至是直接转化为多感官体验。

具体来说,“意念织网”可以为不同类型的残疾人提供以下可能性:

对于行动不便的群体(例如脊髓损伤、瘫痪、失语症等):

“意念驱动”的移动与交互: 用户可以通过集中意念,控制一个高度灵活、仿生设计的“外骨骼”或“动力套装”。这套装备将不仅仅是提供支撑,更重要的是能通过模仿人体的运动模式,让用户重获行走、奔跑,甚至是一些精细的动作,比如抓取易碎物品,或者进行园艺等活动。这套装备会实时监测用户的意念,并将其转化为平滑、自然的运动。
“思维转换”的沟通: 对于失语症患者,平台可以捕捉他们大脑中形成的语言意念,并将其转化为流畅的语音输出,甚至是通过定制的虚拟形象进行口语交流。更进一步,它可以根据用户的情感状态,调整语气的抑扬顿挫,让沟通更加生动真实。
“意念操控”的家居与生活: 整个家居环境都可以与“意念织网”连接。用户无需任何物理操作,仅凭意念就能控制灯光、温度、门窗,操作家电,甚至是通过语音合成系统与家人朋友进行远程视频通话,分享生活点滴。
“思维感知”的触觉反馈: 为了弥补触觉的缺失,当用户通过外骨骼“触摸”物体时,“意念织网”可以将其感知到的物理信号(如硬度、温度、纹理)转化为大脑能够理解的神经信号,让用户重新体验到触觉的存在。

对于视觉障碍的群体:

“思维描绘”的视觉重建: “意念织网”可以连接到高清的摄像头或传感器,将捕捉到的环境信息(形状、颜色、距离、运动轨迹等)通过意念转化为大脑能够理解的“视觉”信号。这不是简单的声音提示,而是更接近于用户曾经拥有的视觉感知,例如,当用户“看到”一个物体时,会有一个清晰的轮廓和空间感在脑海中形成。
“意念导航”的立体地图: 在陌生的环境中,用户可以“想象”出要去的地方,平台会将其意念转化为路线规划,并通过触觉反馈(例如,在手腕上产生不同方向的震动)或大脑内的“导航指引”来引导方向,如同在脑海中构建了一个实时的立体地图。
“思维阅读”的文字转换: 无论是书籍、屏幕上的文字还是路牌,用户只需将意念集中在上面,平台就能将其迅速转化为语音朗读,或者根据用户的喜好,将文字信息以某种“思维模式”呈现给用户。

对于听觉障碍的群体:

“意念同步”的唇语与语调: 在与人交流时,“意念织网”可以捕捉对方的说话内容,并通过实时的大脑神经信号传输,让用户“感知”到对方的语意和情绪,甚至能模拟对方的唇语动作在用户的视野中出现(通过微型全息投影或直接的视觉刺激)。
“思维共鸣”的音乐与声音: 音乐和声音的节奏、旋律和情感可以通过转化为大脑的特定神经模式,让听障人士体验到音乐的“韵律”和声音的“情感”。

“意念织网”的几个关键特性:

1. 极致的个性化: 平台的核心在于其强大的学习和适应能力。它会通过对用户大脑信号的持续学习,不断优化其对用户意念的解读和响应,确保每个用户都能获得独一无二、量身定制的体验。
2. 多模态融合: 它不仅仅依赖一种感官或一种交互方式,而是将脑机接口、传感器、语音合成、触觉反馈、甚至微型全息投影等多种技术有机结合,创造一个全面的辅助体验。
3. 无缝的集成: 整个系统会设计得非常轻便、隐形,并且能与日常生活中的各种设备无缝连接,让用户感觉不到技术的存在,只是自然而然地获得了能力的提升。
4. 情感与意识的理解: 我希望它不仅仅能解读指令,更能理解用户的情感状态,并在沟通和交互中做出恰当的回应,让用户感受到被理解和被关怀。

我构想中的“意念织网”是一种赋权,它不是要“代替”残疾人,而是要“赋予”他们更多的自由、可能性和尊严,让他们能够更加充分、自信地参与到社会生活中,体验生命的美好。它是一种对“残疾”概念的重新定义,将技术的力量转化为人类潜能的延伸。

网友意见

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机器假眼恢复视力

骨膜耳机恢复听力

机器假肢恢复行动

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我想为残障人士设计任何能增强其能力的东西,包括智能义肢,仿生智能义眼,语音识别与增强等。这里面的东西,有的团队已经正在实现(例如智能义肢),有的等待脑科学发展才能实现。

恰好这个我在这部纪录片《The Age Of A.I.》看到了一些目前正在研发的东西。这是一部油管自制的纪录片,共8集,每集半小时左右,介绍了人工智能的一些前沿技术及应用,由钢铁侠小罗伯特·唐尼当任主讲。

智能手臂

第一集里讲到一个应用,就是智能手臂。这个手臂可以从肌肉中获取电信号,然后通过机器学习,来判断你想动哪个手指。虽然看起来并不灵活,也不是100%准确,但确实能给到残障人士一定的帮助。

这个仿生手是georgia tech center for music technology发明的,

语音辅助

第二集里,讲到一个美国的橄榄球运动员Tim Shaw。他曾效力于卡罗莱纳黑豹队、杰克逊维尔美洲虎队、芝加哥熊队和田纳西泰坦队。他曾是个言语清晰的大个子。

不幸的是,2014年他被诊断出患有肌萎缩侧索硬化病(ALS),俗称渐冻症,不仅走路都没法自理,也无法像正常人那样说话、吞咽或呼吸了。他的发声非常的模糊,除了最亲近的人,其他人都难以听清。

恰好谷歌也有一个科学家有相似问题。他一岁就失去了听力,所以学习发音困难,导致发音模糊,他的英语都是在失去听力之后学的。

但他的团队研发了一套针对发音困难人士的语音识别系统。他在大会上都会用这套系统发言。

与此同时,为了识别ALS患者的语音,ALS Therapy Development Institute建立了一个庞大的数据,来收集ALS患者的声音。

然后Google和ALS Therapy Development Institute建立合作了,为ALS患者研发语音识别系统。

他们打造了两个系统,第一个是用所有ALS患者的语音训练的,第二个是用Tim本人的语音训练的。

在Tim家他们进行了测试。语音识别测试分两部分,第一部分是测试常用的句子,这些句子他之前录过音,所以再说一次,识别准确率非常高,基本都识别出来了。

但在测试集,也就是他没录过的话里,识别率依然存在进步空间。不过用Tim语音训练的模型稍微好些。

由于考虑到Tim是公众人物,他退役前有大量的电视讲话,Google团队决定在语音识别之后更进一步:用他原本的声音进行语音合成

合成效果非常好,他本人都几乎想不起曾经的的自己声音是这样的。


智能义腿

这个是在第三集。讲到一个登山爱好者,由于登山失手,摔坏了腿

虽然当时保住了腿,但腿一直给他带来巨大的疼痛,最后决定截肢,摆脱疼痛。

MIT有位教授,也有同样的经历,17岁时意外摔伤,截肢了。

为了帮助更多相似的人,他的团队研发了智能假肢。和普通假肢不一样的是,这是具有感知能力的假肢。不仅仅能接受地面的力反馈从而调整最好的角度

不仅如此。还可以通过肌肉电信号,调整踝关节的角度

他进行了测试,发现这个智能假肢还是很灵活的,能捕捉到其肌肉运动信号,然后传到假肢的踝关节。

装上之后,他发出了如下感慨:

但他依然热爱攀岩,于是尝试其攀岩能力。

虽然登山过程中弄坏了一次假肢,但测试团队还多带了一支,于是他依然能通过假肢来完成登山,非常了不起。


总结

这些发明,是已经有的,或者正在研发的,可以看到,通过这些发明,他们重新获得了一些能力。如果我能发明任何东西,我还想做智能义眼,虽然目前智能义眼依赖脑科学的发展(毕竟把视频转号转成大脑的新号非常难),但我还是希望,随着人工智能技术与脑科学的发展,这些造福人类的发明,能早日面世,并普及开来。

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