受到科技網紅埃隆·馬斯克、社交巨頭之父扎克伯格、遊戲巨賈G胖追捧的腦機介面已經成為科技界話題“頂流”,但無論是特斯拉、Facebook還是Valve對腦機介面的研究都處在實驗階段,各界人士也對這項黑科技保持觀望態度。
但就在今年2月,一家來自加拿大的創業公司宣佈其腦機介面的AR眼鏡Cognixion One將於2021年上市。
專注於用科技
讓語言障礙人士更好地溝通
Cognixion One由Andreas Forsland創立於2014年,其前身為Smartstones,專為語言障礙人士開發無障礙通訊技術。於2017年更名為Cognixion,總部設立在加拿大和美國。
在2014年至2017年間,該公司主要產品名為“Smartstone”。一款掌心大小,透過觸控手勢傳遞資訊的電子裝置,意在幫助人們在不方便的場景,或者不方便用語言表達的人群快速的形成語句,進行溝通。比如語言有障礙的老年人可以透過手勢觸控,向自己的家人發簡訊表示想念。
更名為Cognixion後,其團隊更加專注於用科技幫助語言障礙人群更好地與世界溝通。
先是於2019年在蘋果App Store上架一款名為“Speakprose”的文字輸入工具,該工具主要目的也是幫助語言障礙人群快速、自然溝通。
Speakprose還設定了大部分生活場景的詞彙包和機器人,方便使用者練習更快速地輸入、更自然的對話。高階版本也支援自定義短語,把工具的效果最大化。
不管是Smartstone還是Speakprose,Cognixion團隊一直以來都致力於用AI、面部追蹤、眼動追蹤等技術幫助如唐氏綜合徵、脊髓側索硬化症、失語症等語言溝通有障礙的人群更好地與世界溝通。
這也是搭載了腦機技術的Cognixion One的初衷。
Cognixion One是如何利用腦機介面的?
由於距離正式發售尚有一段時間,Cognixion的官網並沒有Cognixion One的詳細引數,不過從外觀和宣傳片推測,其使用的是與Dream Glass類似的曲面反射技術。由於該技術的限制,Cognixion One 在AR光學技術方面的亮點並沒有腦機介面那麼有吸引力。
腦機介面也就是Brain Computer Interface,簡稱BCI。廣泛意義上來講,就是透過某種手段獲取大腦的活躍訊號,轉化成人類可以識別的訊號。
根據腦電訊號獲取的方式,BCI可分為非侵入式、半侵入式和侵入式3種(如下圖)。像埃隆·馬斯克的腦機技術研究公司Neurallink主攻的就是侵入式,也就是“腦後插管”。
與之相對的,非侵入式BCI由於只需要獲取大腦皮層的表面訊號,而不需要透過外科手術,已經成為廣泛研究的技術,其獲取的訊號也被應用於對機械裝置(如輪椅、機械手臂)等的控制系統中。
Cognixion One作為第一個帶著商業化的目標出現的BCI AR裝置,就採用的是非侵入式腦機介面。根據其創始人Andreas Forsland的描述,輔助技術行業一直依賴於經過重新設計的消費類電子產品,比如蘋果手機的殘疾人模式,雖然說已經足夠便捷,甚至能夠精確地解讀出拍照時畫面上的內容,但它從硬體到設計仍然首要服務的是普通人而不是特殊人士。
Andreas Forsland認為,Cognixion One的出現就是建立了一種新的資訊輸入/輸出的方式,讓全球超過5億無法正常講話的人(包括自閉症,生理/心理語言障礙等),能夠更好地與世界溝通。
從外觀上可以看出,Cognixion One相較於普通的AR眼鏡明顯更大,其後部的頭帶部分由傳統的帶狀變成了片狀。原因是Cognixion One在後枕骨頭帶位置加入了6個非侵入式電極,此外在左右兩側的太陽穴位置還有2個非侵入電極,對於使用者來說,可以不需要剃髮或塗抹特殊凝膠,只需要戴上就可以使用。
後枕骨位置的6個電極用來獲取大腦視覺皮層的訊號,左右兩側的2個電極來獲取眼動等輔助資訊。這些資訊透過感測器被收集到處理器中,直接完成本地處理。這些訊號被用來使用Cognixion One內建的上下文感知鍵盤、徑向句子生成器、整合AI助手和資料流等功能來實現使用者引導。
在Cognixion的測試影片中可以看到,相關操作還是透過“眼動”來完成的。這其實就是Cognixion One利用BCI實現的功能——透過VEP反應來完成操作。
VEP,Visual Evoked Potential,中文學名為視覺誘發電位,就是在視野範圍內,以一定強度的閃光或圖形刺激視網膜,可在視覺皮層或頭顱骨外的枕區記錄到電位變化,利用這個反應可以識別出使用者目前所注視的範圍,從而完成對虛擬介面的控制。Cognixion One之所以採用曲面反射技術,很可能就是由於其較好的色彩表現有利於VEP反應。
除了透過腦機介面來控制頭顯之外,Cognixion One還支援頭部3DOF控制和開關控制。
另一亮點是,Cognixion One支援雙向顯示。也就是說不僅使用者能夠看到螢幕,還可以把自己想要表達的內容用文字的形式展示給與自己對話的人,代替大聲且清晰的揚聲器,可以照顧到一些話題或內容的私密性,保護了使用者的隱私。也能夠在一些難以理解的生僻話題中輔助對方理解。
Cognixion One的實際應用
在實現了酷炫的腦機介面+AR技術的硬體裝置之後,能夠用在什麼地方,Cognixion也有非常具體的設想。
Cognixion One的BCI解決方案本質上來說就是檢測到使用者對某個物體的注意力,而該物體則能夠代表使用者腦內想說的話、想做的事情。
基於這一本質,Cognixion One有兩大主要應用場景:
1. 溝通
Andreas Forsland曾在採訪中說道:“我們更專注於軟體,而不是硬體。”所以在Cognixion One的使用中,其配套的軟體系統是真正服務於BCI技術的。
在案例中,有一名加拿大古代英語專業教授米內利,能夠流利的說9種不同語言。但晚年時不幸中風,經過醫治後也只有右臂和脖子能夠移動。
在使用Cognixion的系統和裝置後,他只需要動動眼睛就可以完成日常溝通,甚至在學術方面的流暢表達。據案例描述,米內利透過使用Cognixion實現了中風後第一次45分鐘的演講。
同樣的案例也有一位不幸只有右眼可動的使用者,原本是透過其他人舉著字母版依次問他,他透過眨眼與否來確定想要的字母從而完成對話的。這樣顯然效率低,而且不方便,也沒辦法完成長篇的對話。使用Cognixion則能夠幫助他方便、快捷、高效的完成和普通人一樣的日常對話。
而Cognixion One的AR功能則能夠幫助行動極其受限的使用者把螢幕放在在任意位置,同時不影響對真實世界的感知,真正讓技術服務於他們的溝通。
2. 控制機器
除了溝通之外,一些跟外部世界的互動也是Cognixion關注的領域。
在案例中,一名使用者戴著僅有3個電極的Cognixion One改裝版本,實現遠端控制機械手,並且能夠在1秒內精確到對每一根手指的控制。
除此之外,Cognixion One還與亞馬遜語音助手Alexa深度整合,可以說只要Alexa能夠實現的控制,使用者透過Cognixion One同樣可以控制,可以方便使用者實現開門、開燈等操作,同時也能夠很簡單的控制各種智慧家居、電子產品。
總得來說,Cognixion One無論是硬體採用了BCI技術,AR光學選擇曲面反射技術,還是軟體使用Speakprose預測性輸入鍵盤,其主要目的都是服務於普通消費者中不太“普通”的人群——身體情況特殊、語言溝通有障礙的一部分人。
Cognixion One主要面向
輔助護理市場及高校研究院
對未來Cognixion One正式發售之後,Andreas Forsland的最終目標是將它推向消費級市場。但他同樣認為,創業公司特別是涉及到高新科技行業的公司,不僅僅是考慮理想或情懷,他們需要完整的考慮商業模式的可行性及各個方面。
所以在最初,他們還是要降低Cognixion One業務模型的風險,建立市場路徑。早期的具體目標仍然是面向大學和企業的研究渠道,比如神經實驗室、生理實驗室等。據瞭解,目前已經有99所大學透過Cognixion的API與Cognixion One進行了深度整合。
除了大學和企業研究院之外,Cognixion One還主要面向輔助護理市場。就像上文提到的,Andreas Forsland認為目前的大多數輔助護理裝置對特殊人群需求的滿足還是建立在普通電子裝置的基礎上,再進行一些特殊處理和最佳化,而不是真正從開始就服務於特殊人群的。
而保險作為直接接觸許多特殊人群的渠道,將Cognixion One作為可資助的工具,特別是作為語音溝通、生成裝置提供給特殊人群是一個可行的選擇。Andreas Forsland談到,2022年,Cognixion將覆蓋(美國)所有保險。
提到Cognixion One的服務物件,就不得不談Andreas Forsland和他所建立的Cognixion的理念——用科技讓語言障礙人士更好地溝通。
在一次TEDx訪談中,Andreas Forsland與先天性腦癱患者Tim Jin一起進行。Tim Jin從小就失去了用自己的聲音講話的能力,只能用僅剩的正常移動的腳趾打字聊天。在TEDx期間,Tim Jin就利用Cognixion的預測性輸入鍵盤溝通,可以看到的是,Tim使用起來非常流暢,所使用的詞彙難度和句子長度與普通人無異,也沒有太長的時間差。
在Andreas Forsland看來,跟以前殘疾人、語言表達有障礙的人被邊緣化的社會不同,當今社會人們可以透過文字、影片等等各種渠道表達,這讓很多有表達障礙的人也願意成為KOL或者樂於表達的人,出書立傳或者進行演講。所以在未來10-20年,對新的高效表達方式的需求會增長,這就意味著需要工具的通用性提高、社會資源整合程度更高等等。
而Cognixion One作為一個將軟體、AR、BCI等技術整合一體的裝置走向C端,一方面能夠讓科技儘早服務於有需要的人,另一一方面代表著“特殊人群應該和普通人一樣生活,一樣與世界順暢溝通”的發展趨勢。