動動腦子就能解鎖，腦電波正在成為新型密匙
密碼、指紋和虹膜都是現(xiàn)有身份識別系統(tǒng)的中流砥柱，通過它們，我們才能登入設(shè)備或進入安保嚴(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的識別系統(tǒng)進發(fā)，它們將新系統(tǒng)的密匙換成了人的大腦。
當(dāng)我們的大腦動起來時，無論是在腦海中勾勒形狀還是輕聲哼唱，都會在大腦中產(chǎn)生獨特的神經(jīng)電訊號。無數(shù)人可能都在輕哼同一首洗腦神曲，然而，這其中產(chǎn)生的腦波絕不會有完全重合的。
接上非侵入性電極后，我們就能用腦電波機記錄人的腦波波動，而這一波動曲線未來就可成為新的密碼或生物識別特征。事實上，研究人員專門為它起了個“passthoughts”的學(xué)名 。
腦波識別，由來已久
其實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，其識別準(zhǔn)確率更是達到了 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，不過這個小玩意主要是為了實驗隔空控制電腦和睡眠監(jiān)測。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概念進行了有機結(jié)合，打造了一款可執(zhí)行腦波識別任務(wù)的耳機。上個月，Chuang 在奧蘭多的醫(yī)學(xué)與生物社會工程會議上展示了這一概念。
“終極ID保護器”
Chuang的團隊打造這款產(chǎn)品時只用到了一款消費級的單電極腦電波監(jiān)測頭戴設(shè)備，其售價只有 100 美元左右。這款名為 NeuroSky Mindwave 的設(shè)備監(jiān)測腦電波時需要將電極放在前額，不過 Chuang 的團隊將其移到了耳朵上，隨后他們通過一系列測試檢驗了它讀取腦波的可靠性。
初步測試結(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位志愿者進行了兩輪測試，每輪五次，結(jié)果顯示其準(zhǔn)確率達到了72%-80%。未來只需加大開發(fā)力度，這種單電極的耳機設(shè)備就能成為終極個人ID保護器，整個識別過程根本無需雙手參與。
Chuang的團隊在腦波識別上經(jīng)驗非常豐富，此前未對NeuroSky Mindwave進行魔改前，就利用傳統(tǒng)的前額放置點擊方法實現(xiàn)了99%以上的識別準(zhǔn)確率，因此他們對這種方式信心滿滿。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，這也是他們團隊下一步的核心工作。
“想要讓這款產(chǎn)品進入千家萬戶，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，這項技術(shù)也值得我們投入?！?/p>
腦波也有“小情緒”
另一個重要挑戰(zhàn)是如何在佩戴者心理和生理狀態(tài)發(fā)生變化時保證識別準(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)都會影響大腦的電波信號。
Chuang和自己16歲的兒子在研究測試中發(fā)現(xiàn)了這一問題，于是這對父子兵又找來了十位志愿者做測試。他們讓志愿者在健身前后分別接受兩次測試，發(fā)現(xiàn)劇烈運動后人的腦波最多只要一分鐘就能恢復(fù)到正常狀態(tài)。
“劇烈運動后馬上進行測試，腦波信號確實會產(chǎn)生漂移，”Chuang說道。“所以這種情況暫時無解?！?/p>
雖然技術(shù)已經(jīng)先進到可以通過腦波解鎖了，但8位數(shù)的密碼依然必不可少?！懊艽a永遠不會消失，”Chuang 說道。畢竟對電腦和手機來說，直接用鍵盤打字和滑屏可比腦波識別要簡單的多。
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τ诓煌脑O(shè)備，我們要找出最自然的識別與解鎖方式，對智能穿戴設(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)有身份識別系統(tǒng)的中流砥柱。
Q:為什么工程師要向更高級的識別系統(tǒng)進發(fā)？
A:如果取消了觸摸屏和鍵盤，與其搭配的身份驗證方式也要跟著更換，這一特殊需求促使工程師向更高級的識別系統(tǒng)進發(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時，會產(chǎn)生獨特的神經(jīng)電訊號，接上非侵入性電極后，用腦電波機記錄的腦波波動曲線未來可成為新的密碼或生物識別特征，研究人員為其起名為“passthoughts”。
Q:十年前關(guān)于腦波識別有哪些研究成果？
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，其識別準(zhǔn)確率達到了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，主要用于實驗隔空控制電腦和睡眠監(jiān)測，未涉及“passthoughts”解鎖。
Q:Chuang團隊打造的可執(zhí)行腦波識別任務(wù)的耳機有什么特別之處？
A:Chuang團隊將之前的兩個概念有機結(jié)合，只用到一款售價100美元左右的消費級單電極腦電波監(jiān)測頭戴設(shè)備（NeuroSkyMindwave），并將監(jiān)測腦電波的電極從前額移到耳朵上，初步測試顯示準(zhǔn)確率達到72%-80%。
Q:Chuang團隊對腦波識別方式為何信心滿滿？
A:Chuang的團隊在腦波識別上經(jīng)驗豐富，此前未對NeuroSkyMindwave進行魔改前，就利用傳統(tǒng)的前額放置電極方法實現(xiàn)了99%以上的識別準(zhǔn)確率。
Q:Chuang團隊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，這是他們團隊下一步的核心工作。
Q:腦波識別面臨的另一個重要挑戰(zhàn)是什么？
A:另一個重要挑戰(zhàn)是如何在佩戴者心理和生理狀態(tài)發(fā)生變化時保證識別準(zhǔn)確度，因為壓力、心情、酒精、咖啡因、藥物和精神狀態(tài)等都會影響大腦的電波信號。
Q:劇烈運動后對腦波識別有什么影響？
A:劇烈運動后馬上進行測試，腦波信號會產(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)，這種情況目前暫時無解。
Q:為什么說密碼永遠不會消失？
A:對電腦和手機來說，直接用鍵盤打字和滑屏可比腦波識別要簡單得多，所以密碼永遠不會消失，但對于智能穿戴設(shè)備，腦波識別是更合適的方式。