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        给大鼠“嫁接”机器视觉 在沙盘迷宫中寻觅阿汤哥的照片

        来源:OFweek工控网 浏览次数: 日期:2013年5月24日 10:15

         

        ·                            一张乒乓球桌大小的沙盘迷宫上,一只背着“书包”的大白鼠正在过道上爬行。突然前面出现了一个向左拐的箭头标识,大白鼠貌似“看”懂了,扭了个头就往左拐。之后的几个岔路口,大白鼠都一一按照箭头方向找到了正确的路。最后在印着汤姆·克鲁斯头像的海报前停了下来,完成了“主人”布置的任务。

          昨天,在浙江大学智泉大楼的大沙盘迷宫现场,记者目睹了这神奇的一幕。不过,有个疑问:白天老鼠的视力是很弱的,况且它也不认识汤姆·克鲁斯啊。那它是怎么完成这个任务找到海报?

          大白鼠脑里植入芯片和电极

          “看到大白鼠背上的那个‘书包’了吧,奥秘就在里面。”浙江大学计算机科学与技术学院的潘纲教授介绍说,首先会给大白鼠做开颅手术,植入芯片和电极。这些芯片和电极跟背后的“书包”是相连的。而“书包”里有一个针孔摄像头、一块电池和一个无线传输模块。这个无线传输模块功能类似于wifi,可以与电脑进行信号传输。

          摄像头相当于大白鼠的“眼睛”,它“看”到的景象,都会通过“背包”里的传输器传给电脑,电脑通过人工智能中的机器视觉技术自动分析与识别图像中的物体,反馈给大白鼠一个信号,告诉它下一步应该做什么。比如,看见左转的箭头就指引它往左转。

          潘教授说,每一只实验用的大白鼠都有自己的编号,表演寻找汤姆?克鲁斯头像海报的叫F05

          “我们平时都叫它‘鼠哥’。它很有个性,心情不好的时候给它穿‘书包’,它就狂叫挣扎,来表示自己生气了。平时我会经常用手拨动它,逗它玩,以此培养感情。”浙大在读博士生卢旻龙戴着橡胶手套边抓起大白鼠的尾巴边说,“这是一个很有难度的项目。但是正因为有难度才有挑战性,我觉得很有意义。”

          V10大鼠机器人听得懂语音指令

          除了编号F05的视觉增强大鼠机器人外,还有一只编号V10的音控大鼠机器人。当发出指令“向前”,眼前的大白鼠就扭着身子往前跑一段,到了岔路口,听到一声“右”,V10又乖乖地往右边跑。

          正在给大白鼠喊口令的是浙大计算机学院研一的夏兵朝同学。

          “当我们对着话筒发出指令,计算机中的语音识别算法就将波形语音转化为指令内容告诉大白鼠,大白鼠就根据指令进行下一步运动。”夏同学说,音控大鼠和视觉增强大鼠的原理基本相同。区别在于将摄像头换成了语音接收器后,融合方式与控制策略不同。

        ·                            “实验过程中曾经遇到很多麻烦,失败过很多次。”腼腆的夏同学笑了笑说,大白鼠也有自己的思想和意愿的,要它完全听话还真不容易。他讲了一个例子,语音识别有一个时间延迟,也就是人说完一个词到计算机接收到这个语音波形的过程是不同步的。但是大白鼠的动作又非常迅速,还来不及接收到命令它早就自己行动了。

          “当时这个问题困扰了我们很久。和博士学长不断地讨论不断地做实验,老师也给了我们很多的建议。反复试验,最后的解决办法是缩短指令长度,从‘向前走’缩到‘向前’再到‘前’;同时提前预测大白鼠的动作。和这个小东西天天待在一起,它下一步要干什么,都有点数了。”夏同学说。

          应用脑机交互技术有望帮助“老花眼”看清事物

          “这种机器智能与生物智能融合的模式,被称为‘混合智能’。大鼠机器人是我们对”混合智能“的初步尝试和探索。”该课题的总负责人,浙江大学计算机学院吴朝晖教授介绍,这是他们与浙江大学求是高等研究员脑机接口团队合作的最新成果。

          国外对机器智能的研究已经有很多年,但是像这样通过脑机交互技术将生物自身智能与计算机智能深度融合在一起,在国际上是首例。

          接下去,项目组计划拿猴子做实验,因为猴子的机理结构跟我们人类是最相似的。“今后将通过对‘混合智能’的进一步探索,为神经康复和动物机器人提供研究思路。到时将广泛应用于救险救灾、国防安保、残障康复等领域。”潘教授给我们举了一个例子,很多老人年纪大了,会犯老花眼看不清东西。按照设想,就可以根据脑机交互技术来增强他们的视觉能力。

          据悉,浙大“脑机融合感知与认知的计算理论与方法”已经被列入国家973项目。今年是五年计划的第一年。相信在不久的将来,必然会像《钢铁侠》中无人驾驶的“人性战斗机器人”一样,实现生物智能与机器智能的完美融合。

        所属类别: 行业新闻