動(dòng)動(dòng)腦子就能解鎖，腦電波正在成為新型密匙
密碼、指紋和虹膜都是現(xiàn)有身份識(shí)別系統(tǒng)的中流砥柱，通過它們，我們才能登入設(shè)備或進(jìn)入安保嚴(yán)密的區(qū)域。不過如果取消了觸摸屏和鍵盤，與其搭配的身份驗(yàn)證方式也要跟著一起更換。這一特殊需求也讓工程師們開始向更高級(jí)的識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)發(fā)，它們將新系統(tǒng)的密匙換成了人的大腦。
當(dāng)我們的大腦動(dòng)起來時(shí)，無論是在腦海中勾勒形狀還是輕聲哼唱，都會(huì)在大腦中產(chǎn)生獨(dú)特的神經(jīng)電訊號(hào)。無數(shù)人可能都在輕哼同一首洗腦神曲，然而，這其中產(chǎn)生的腦波絕不會(huì)有完全重合的。
接上非侵入性電極后，我們就能用腦電波機(jī)記錄人的腦波波動(dòng)，而這一波動(dòng)曲線未來就可成為新的密碼或生物識(shí)別特征。事實(shí)上，研究人員專門為它起了個(gè)“passthoughts”的學(xué)名 。
腦波識(shí)別，由來已久
其實(shí)十年前研究人員就有此類想法了，有些人還開發(fā)出了原型機(jī)，其識(shí)別準(zhǔn)確率更是達(dá)到了 100% 。不過，這些儀器都需要將電極不偏不倚的接在人的額頭上，可操作性實(shí)在太差了。
此外，研發(fā)人員還打造出了入耳式腦電波傳感器，它可以讀出人的腦電波，不過這個(gè)小玩意主要是為了實(shí)驗(yàn)隔空控制電腦和睡眠監(jiān)測(cè)。至于上面提到的“passthoughts”解鎖，這些研發(fā)人員可從來沒有涉及過。
John Chuang 和他的同事來自加州大學(xué)伯克利分校，他們將上面提到的兩個(gè)概念進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，打造了一款可執(zhí)行腦波識(shí)別任務(wù)的耳機(jī)。上個(gè)月，Chuang 在奧蘭多的醫(yī)學(xué)與生物社會(huì)工程會(huì)議上展示了這一概念。
“終極ID保護(hù)器”
Chuang的團(tuán)隊(duì)打造這款產(chǎn)品時(shí)只用到了一款消費(fèi)級(jí)的單電極腦電波監(jiān)測(cè)頭戴設(shè)備，其售價(jià)只有 100 美元左右。這款名為 NeuroSky Mindwave 的設(shè)備監(jiān)測(cè)腦電波時(shí)需要將電極放在前額，不過 Chuang 的團(tuán)隊(duì)將其移到了耳朵上，隨后他們通過一系列測(cè)試檢驗(yàn)了它讀取腦波的可靠性。
初步測(cè)試結(jié)果顯示，這款經(jīng)過了魔改的設(shè)備居然出奇的準(zhǔn)確。12位志愿者進(jìn)行了兩輪測(cè)試，每輪五次，結(jié)果顯示其準(zhǔn)確率達(dá)到了72%-80%。未來只需加大開發(fā)力度，這種單電極的耳機(jī)設(shè)備就能成為終極個(gè)人ID保護(hù)器，整個(gè)識(shí)別過程根本無需雙手參與。
Chuang的團(tuán)隊(duì)在腦波識(shí)別上經(jīng)驗(yàn)非常豐富，此前未對(duì)NeuroSky Mindwave進(jìn)行魔改前，就利用傳統(tǒng)的前額放置點(diǎn)擊方法實(shí)現(xiàn)了99%以上的識(shí)別準(zhǔn)確率，因此他們對(duì)這種方式信心滿滿。Chuang表示，將電極換到耳朵上以后，最重要的就是找到佩戴的最優(yōu)位置，這也是他們團(tuán)隊(duì)下一步的核心工作。
“想要讓這款產(chǎn)品進(jìn)入千家萬戶，我們還有許多工作要做?！盋huang說道?！安贿^至少我們已經(jīng)找到了努力方向，這項(xiàng)技術(shù)也值得我們投入?！?/p>
腦波也有“小情緒”
另一個(gè)重要挑戰(zhàn)是如何在佩戴者心理和生理狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)保證識(shí)別準(zhǔn)確度。一首歌能哼唱千次，但壓力、心情、酒精、咖啡因、藥物和精神狀態(tài)都會(huì)影響大腦的電波信號(hào)。
Chuang和自己16歲的兒子在研究測(cè)試中發(fā)現(xiàn)了這一問題，于是這對(duì)父子兵又找來了十位志愿者做測(cè)試。他們讓志愿者在健身前后分別接受兩次測(cè)試，發(fā)現(xiàn)劇烈運(yùn)動(dòng)后人的腦波最多只要一分鐘就能恢復(fù)到正常狀態(tài)。
“劇烈運(yùn)動(dòng)后馬上進(jìn)行測(cè)試，腦波信號(hào)確實(shí)會(huì)產(chǎn)生漂移，”Chuang說道?！八赃@種情況暫時(shí)無解。”
雖然技術(shù)已經(jīng)先進(jìn)到可以通過腦波解鎖了，但8位數(shù)的密碼依然必不可少。“密碼永遠(yuǎn)不會(huì)消失，”Chuang 說道。畢竟對(duì)電腦和手機(jī)來說，直接用鍵盤打字和滑屏可比腦波識(shí)別要簡單的多。
不過，一旦使用情境轉(zhuǎn)換到智能穿戴設(shè)備，我們的手指就不那么靈活了?！皩?duì)于不同的設(shè)備，我們要找出最自然的識(shí)別與解鎖方式，對(duì)智能穿戴設(shè)備來說，腦波就最為合適?！盋huang說道。
Q:現(xiàn)有身份識(shí)別系統(tǒng)主要依靠哪些方式？
A:密碼、指紋和虹膜都是現(xiàn)有身份識(shí)別系統(tǒng)的中流砥柱。
Q:為什么工程師要向更高級(jí)的識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)發(fā)？
A:如果取消了觸摸屏和鍵盤，與其搭配的身份驗(yàn)證方式也要跟著更換，這一特殊需求促使工程師向更高級(jí)的識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)發(fā)。
Q:什么是“passthoughts”？
A:當(dāng)人在腦海中勾勒形狀或輕聲哼唱等大腦活動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生獨(dú)特的神經(jīng)電訊號(hào)，接上非侵入性電極后，用腦電波機(jī)記錄的腦波波動(dòng)曲線未來可成為新的密碼或生物識(shí)別特征，研究人員為其起名為“passthoughts”。
Q:十年前關(guān)于腦波識(shí)別有哪些研究成果？
A:十年前研究人員就有此類想法，有些人還開發(fā)出了原型機(jī)，其識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到了100%，但這些儀器需將電極準(zhǔn)確接在人的額頭上，可操作性差；還打造出了入耳式腦電波傳感器，主要用于實(shí)驗(yàn)隔空控制電腦和睡眠監(jiān)測(cè)，未涉及“passthoughts”解鎖。
Q:Chuang團(tuán)隊(duì)打造的可執(zhí)行腦波識(shí)別任務(wù)的耳機(jī)有什么特別之處？
A:Chuang團(tuán)隊(duì)將之前的兩個(gè)概念有機(jī)結(jié)合，只用到一款售價(jià)100美元左右的消費(fèi)級(jí)單電極腦電波監(jiān)測(cè)頭戴設(shè)備（NeuroSkyMindwave），并將監(jiān)測(cè)腦電波的電極從前額移到耳朵上，初步測(cè)試顯示準(zhǔn)確率達(dá)到72%-80%。
Q:Chuang團(tuán)隊(duì)對(duì)腦波識(shí)別方式為何信心滿滿？
A:Chuang的團(tuán)隊(duì)在腦波識(shí)別上經(jīng)驗(yàn)豐富，此前未對(duì)NeuroSkyMindwave進(jìn)行魔改前，就利用傳統(tǒng)的前額放置電極方法實(shí)現(xiàn)了99%以上的識(shí)別準(zhǔn)確率。
Q:Chuang團(tuán)隊(duì)下一步的核心工作是什么？
A:將電極換到耳朵上以后，最重要的就是找到佩戴的最優(yōu)位置，這是他們團(tuán)隊(duì)下一步的核心工作。
Q:腦波識(shí)別面臨的另一個(gè)重要挑戰(zhàn)是什么？
A:另一個(gè)重要挑戰(zhàn)是如何在佩戴者心理和生理狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)保證識(shí)別準(zhǔn)確度，因?yàn)閴毫Α⑿那?、酒精、咖啡因、藥物和精神狀態(tài)等都會(huì)影響大腦的電波信號(hào)。
Q:劇烈運(yùn)動(dòng)后對(duì)腦波識(shí)別有什么影響？
A:劇烈運(yùn)動(dòng)后馬上進(jìn)行測(cè)試，腦波信號(hào)會(huì)產(chǎn)生漂移，不過最多只要一分鐘腦波就能恢復(fù)到正常狀態(tài)，這種情況目前暫時(shí)無解。
Q:為什么說密碼永遠(yuǎn)不會(huì)消失？
A:對(duì)電腦和手機(jī)來說，直接用鍵盤打字和滑屏可比腦波識(shí)別要簡單得多，所以密碼永遠(yuǎn)不會(huì)消失，但對(duì)于智能穿戴設(shè)備，腦波識(shí)別是更合適的方式。