Car Talks: Brain-Computer-Interface-Technologie verändert die Art und Weise, wie wir in Zukunft reisen

Im Science-Fiction-Klassiker „Matrix“ sind die Gehirne der Protagonisten über Kabel mit Computern verbunden und ermöglichen ihnen so, mit ihrem Bewusstsein durch die virtuelle Welt zu navigieren. Im Film „Alita: Battle Angel“ verbindet sich der Cyborg über Gehirnnerven mit elektronischen Geräten, um mit Bewusstsein die freie Kontrolle über den gesamten mechanischen Körper zu erlangen. Während wir dachten, dass die Science-Fiction-Szenen dieser Blockbuster-Filme nur auf der Leinwand zu sehen sein könnten, wurden mit der Brain-Computer-Interface-Technologie in den besten Labors der Welt bereits viele unglaubliche Ergebnisse erzielt, wie etwa Mind Typing, Bewusstseinskommunikation, Cochlea-Implantate usw. Kann die Brain-Computer-Interface-Technologie (BCI) also revolutionäre Veränderungen im Bereich der selbstfahrenden Autos bewirken?

In diesem Zusammenhang sagte Dr. Zhang Gang, Doktorand im Bereich der Gehirn-Computer-Schnittstellenforschung an der medizinischen Fakultät der Universität Tsinghua, in der neuesten Folge von „Knowing Cars Talks“: „Im Zeitalter selbstfahrender Autos sind Fahrzeuge dank der Gehirn-Computer-Schnittstellentechnologie nicht mehr nur einfache Werkzeuge, sondern können zu vertrauten Begleitern werden und den Menschen bessere Dienste leisten. Allerdings ist die Technologie der gehirngesteuerten Autos eine komplexe Technologie. Derzeit befindet sich diese Technologie noch in der Entwicklungsphase und ist mit zahlreichen wissenschaftlichen Problemen konfrontiert. Die Geschwindigkeit des technologischen Fortschritts der Menschheit ist unvorhersehbar. Wir müssen Freude an der Technologie haben und uns auf die Zukunft freuen.“

Vollständige Rede

Hallo zusammen.

Ich bin Zhang Gang, der Sprecher von Car Talk. Meine Forschungsrichtung ist die Fahrsteuerung unbemannter Fahrzeuge mittels Brain-Computer-Interfaces. In früheren Forschungsarbeiten habe ich mit Universitäten und Unternehmen wie der National University of Defense Technology und Northern Industries zusammengearbeitet, um die Steuerung unbemannter Fahrzeuge über Gehirn-Computer-Schnittstellen zu untersuchen. Um welche Art von Forschung handelt es sich? Tatsächlich ist es nicht jedem unbekannt. Wir haben zum Beispiel viele Filme und Fernsehdramen über alte chinesische Kultivierungsgeschichten gesehen, in denen Menschen fliegende Schwerter durch ihr Bewusstsein kontrollieren können. Eine solche Technologie ist eine Gehirn-Computer-Schnittstelle. Es gibt auch einige Science-Fiction-Filme wie „Matrix“, in denen Menschen mithilfe der Technologie einer Gehirn-Computer-Schnittstelle in einem unwirklichen Traum viele Dinge tun können.

Befreien Sie Ihre Hände, die Brain-Computer-Interface-Technologie bietet mehr Reisemöglichkeiten

Was also ist Brain-Computer-Interface-Technologie? Der Fachbegriff dafür lautet BCI (Brain Computer Interface), ein anderer Fachbegriff ist BMI: Brain Machine Interface. Diese Technologie stellt tatsächlich eine Kommunikation zwischen dem Gehirn und externen Geräten her. Mithilfe dieser Technologie können wir die Bewusstseinssignale des Gehirns zur Steuerung direkt an die Geräte in unserer Umgebung übertragen. Klingt das nicht nach Science-Fiction?

Derzeit gibt es zwei große Forschungsrichtungen in der Gehirn-Computer-Schnittstellentechnologie. Eine davon ist eine implantierbare Gehirn-Computer-Schnittstelle, die andere eine tragbare Gehirn-Computer-Schnittstelle. Musks Unternehmen NeuralLink entwickelt implantierbare Gehirn-Computer-Schnittstellen und unser Labor arbeitet hauptsächlich im Bereich tragbarer Geräte. Bereits 2002 haben wir die Steuerung externer Geräte über tragbare Gehirn-Computer-Schnittstellen realisiert.

Warum müssen wir uns mit dem Thema Gehirn-Computer-Schnittstelle für das unbemannte Fahren von Fahrzeugen befassen? Die Beijing Union University verfügt über eine Hochschule für Sonderpädagogik. Hier gibt es einen Studenten namens Cao Zhaoyu. Im Alter von vier Jahren litt er an einer angeborenen Myasthenia gravis, die seine Fortbewegung erheblich einschränkte. Für solche Studenten gibt es viele Dinge, die sie in ihrem Leben nicht erreichen können. Nehmen wir zum Beispiel das Autofahren. Ich denke, dass im Zeitalter künstlicher Intelligenz und selbstfahrender Autos die Gehirn-Computer-Schnittstellentechnologie Schülern wie ihm ermöglichen kann, Auto zu fahren und ein besseres Leben zu führen. Um barrierefreies Fahren zu ermöglichen, kann das System über die Sensoren am Körper des Benutzers jederzeit die Fahrzeuganforderungen des Benutzers erkennen und das Auto allein durch seine Gedanken an seine Seite rufen. Klingt das nicht ein bisschen wie der Professor in „X-Men“? Wenn ein Mensch im Auto sitzt, kann er sein eigenes Fortbewegungsmittel durch die unsichtbaren und nicht greifbaren Gedanken in seinem Kopf steuern. Wenn die Technologie zur Fahrzeugsteuerung mit Gehirn-Computer-Schnittstellen realisiert wird, werden Fahrzeuge nicht mehr nur einfache Werkzeuge sein, sondern zu vertrauten Begleitern der Menschen werden und ihnen bessere Dienste leisten. Ich glaube, dass diese Art von Wunder, die es nur in Filmen gibt, eines Tages in unser Leben treten wird.

Wenn viele Leute von diesem Thema hören, ist ihre erste Reaktion: Müssen wir das Auto wirklich mit unseren Gedanken steuern? Welche Bedeutung hat eine solche Technologie, wenn nicht für spezielle Personengruppen? Überlegen Sie einmal: Waren wir beim Autofahren schon einmal schläfrig oder hatten wir schon einmal die peinliche Situation, zu vergessen, wo wir unser Auto auf dem Parkplatz abgestellt hatten? Diese Probleme werden kein Problem mehr sein, wenn die Technologie zur Steuerung des Autos über eine Gehirn-Computer-Schnittstelle realisiert ist. Dadurch bleiben beim Fahren Hände und Füße frei, sodass mehr Zeit für andere Dinge bleibt. Durch die am Kopf angebrachten Sensoren können Sie problemlos den Benutzerstatus der Person ermitteln und dann feststellen, ob Ihre Anweisungen richtig sind, um Sicherheitsunfälle zu vermeiden. Bieten Sie den Benutzern eine komfortablere Fahrumgebung. Mit der Unterstützung dieser Technologie ist das Fahrzeug nicht mehr nur ein Werkzeug, sondern ein Partner, der Sie verstehen kann. Wenn Sie ein Auto brauchen, steht es Ihnen jederzeit und überall zur Verfügung. Beim Autofahren müssen Sie nur mit Ihrem Verstand entscheiden, wohin Sie fahren möchten, und können sich beruhigt anderen Dingen widmen. Wenn Sie unterwegs anhalten oder die Route ändern müssen, brauchen Sie nur Ihren Verstand zu benutzen.

Die Zukunft ist da, es ist nur eine Frage der Zeit, bis gehirngesteuerte Autotechnologie Realität wird

Was ist das Prinzip der Gedankensteuerung eines Autos? Zunächst müssen wir über das Gehirn-Computer-Schnittstellenerfassungsgerät elektrische Signale des menschlichen Gehirns erfassen. Dieses Gerät kann beispielsweise ein Hut, ein Schmuckstück oder ein implantiertes Gerät wie ein Knopf sein. Die erfassten Daten können drahtlos an den Fahrchip unseres Autos übertragen werden, der das Gehirn des Autos darstellt. Das Auto beurteilt dann, ob die Fahranweisungen der Person legal sind und den Verkehrsregeln entsprechen, und führt dann die Fahranweisungen der Person aus.

Wie entwickelt sich die Technologie, ein Auto mit dem Verstand zu steuern? Bereits 2011 demonstrierte das autonome Projekt der Freien Universität Berlin öffentlich ein auf imaginärer Bewegung basierendes Experiment zur Autosteuerung. Im Jahr 2012 arbeiteten mein Mentor Professor Gao Xiaorong und Professor Sun Fuchun von der School of Information der Tsinghua-Universität gemeinsam an der Forschung zu gehirngesteuerten selbstfahrenden Autos. Auch die Nankai-Universität, das Beijing Institute of Technology und andere führten 2015 Experimente mit gehirngesteuerten Autos durch.

Zu den aktuellen Methoden zur Realisierung gehirngesteuerter Autos zählen imaginäre Bewegung, Steady-State-Induktion, p300 usw. Eine imaginäre Bewegung liegt beispielsweise vor, wenn sich eine Person die linke und die rechte Hand, den linken oder den rechten Fuß vorstellt. Dann muss ich mir nur noch vorstellen, dass ich mit meiner linken oder rechten Hand das Fahrzeug nach links oder rechts abbiegen lassen kann. Die Steady-State-Induktion wird durch einen visuellen Stimulationsknopf erreicht, der in der Brille oder auf dem Bildschirmglas angebracht werden kann. Wenn sich die Menschen dann auf dieses Ziel konzentrieren, werden im Gehirn Bewegungssignale ausgelöst. Sie können wissen, welche Schaltflächen der Benutzer sieht und so die Absicht der Person erkennen.

Die gehirngesteuerte Autotechnologie ist eine sehr schwierige Technologie. Derzeit befindet sich diese Technologie noch in der Entwicklungsphase und ist mit zahlreichen wissenschaftlichen Problemen konfrontiert, beispielsweise der Anwendung von Gehirn-Computer-Schnittstellen in komplexen Fahrumgebungen, der Verbesserung der Zuverlässigkeit gehirngesteuerter Fahrzeugtechnologie und der Integration der Intelligenz von Mensch und Auto bei der Steuerung von Autos mit dem Gehirn.

Aus Sicht der Automobilindustrie hat Nissan auf der Guangzhou Auto Show 2019 einmal Brain to Vehicle vorgeführt, eine Technologie, die die menschliche Reaktionsgeschwindigkeit beim Fahren verbessert. Durch die Erfassung von Gehirnsignalen können Fahrinformationen schneller an das Fahrzeug übermittelt werden, wodurch dieses schneller reagieren kann. In anderen Bereichen hat Musks Unternehmen NeuralLink dieses Jahr ein einfaches Experiment veröffentlicht, bei dem ein Affe durch Gedanken ein Spiel spielen und als Belohnung einen Bananen-Smoothie bekommen konnte. Obwohl es sich lediglich um eine Hommage an die ersten BCI-Experimente handelt, ist die demonstrierte Technologie nicht zu unterschätzen.

Die Implantationszeit beträgt mehrere Monate, die Übertragung ist stabil, der Elektrodenchip wird in den Schädel implantiert, um die Abstoßungsreaktion zu verringern, und das implantierte Gerät ist klein genug, um ausreichend gute EEG-Daten zu erhalten. Es lohnt sich, von dieser Reihe an Innovationen und Problemlösungsideen zu lernen. Neurallink wird nächstes Jahr Experimente an Menschen durchführen. Musk besitzt zahlreiche Technologieunternehmen, das bekannteste davon ist der Hersteller der selbstfahrenden Elektroautos von Tesla. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis Gehirn-Computer-Schnittstellen auch beim Fahren selbstfahrender Autos zum Einsatz kommen.

Da die Technologie zur Steuerung gehirngesteuerter Autos die Erfassung elektrischer Signale des menschlichen Gehirns erfordert, gibt es in der Branche noch eine weitere gemeinsame Stimme. Sind diese EEG-Daten mit Fragen der Privatsphäre und Ethik verbunden? Wenn wir diese Daten erhalten, wenn wir diese Daten verwenden, wenn unser Bewusstsein gelesen wird, kann unsere Privatsphäre dann noch geschützt werden und wie sollten diese privaten Daten geschützt werden? Mit der aktuellen Brain-Computer-Interface-Technologie ist es noch nicht möglich, das menschliche Gehirn zu steuern. Daher besteht vorerst kein Grund zur Sorge, von Maschinen gesteuert zu werden.

Manche Leute fragen, wie weit diese Technologie von uns entfernt ist? Ich kann die Geschwindigkeit des technologischen Fortschritts der Menschheit nicht vorhersagen, aber ich denke, dass einige dieser Technologien bald beim Autofahren Anwendung finden könnten, wie etwa die barrierefreie Interaktion beim Autofahren durch visuell anregende Menüs. Die Erkennung von Müdigkeit am Steuer könnte im Güterverkehr zum Einsatz kommen, um Müdigkeit am Steuer zu vermeiden, die Emotionen des Fahrers über Gehirnströme zu erfassen und so festzustellen, ob seine Fahranweisungen vernünftig sind usw. Ich bin davon überzeugt, dass die flächendeckende Anwendung der Gehirn-Computer-Schnittstellentechnologie die Steuerung von Fahrzeugen erst nach der Realisierung selbstfahrender Autos, also nach 2035, ermöglichen wird. In den nächsten fünf bis zehn Jahren, also nach 2045, wird die Steuerung von Autos durch Gedanken ein allgegenwärtiger Bestandteil unseres Lebens sein.

Genießen Sie die Technik und freuen Sie sich auf die Zukunft. Das Obige ist mein heutiger Beitrag. Ich hoffe, es kann Ihnen einige Denkanstöße geben. Danke schön.

Als Gewinner des Qingyun-Plans von Toutiao und des Bai+-Plans von Baijiahao, des Baidu-Digitalautors des Jahres 2019, des beliebtesten Autors von Baijiahao im Technologiebereich, des Sogou-Autors für Technologie und Kultur 2019 und des einflussreichsten Schöpfers des Baijiahao-Vierteljahrs 2021 hat er viele Auszeichnungen gewonnen, darunter den Sohu Best Industry Media Person 2013, den dritten Platz beim China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, den Guangmang Experience Award 2015, den dritten Platz im Finale des China New Media Entrepreneurship Competition 2015 und den Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.