能够读懂你大脑的电动车：当电动车遇上读心术，你心动了吗？

2020 年 7 月 7 日 学术头条

近日，莫纳什大学、澳大利亚 IBM 研究公司和英国南安普敦大学的研究人员开发了一种电动自行车原型，它 可以“读懂”骑车人的大脑活动，从而防止潜在的交通事故发生。

这辆名为 Ena 的原型电动自行车，使用脑电图（EEG）系统，通过脑电图帽读取骑手的大脑电活动，以确定骑手的意识何时发生变化。通过脑电图帽检测到的信号输入到一个小型计算机，该计算机将这些信号转换为电动自行车引擎的控制指令。

如果该系统确定骑手感知到周围宽阔的环境，那么电动自行车的引擎会加速；但是，如果骑手意识到周边环境变窄，这通常发生在对威胁作出反应时，比如一辆汽车阻碍行进时，系统会立即停止电动自行车的发动机，从而减慢骑行者的速度。

研究表明，放松和开放的情绪有助于扩大我们的知觉领域达到边缘意识，这可以使人们更加了解环境，且更加协调。而骑自行车的交通事故大多发生在十字路口，在十字路口更需要骑手对周围环境的边缘感知。

莫纳什大学信息技术学院运动游戏实验室主任，也是该技术的共同创造者弗洛里安·弗洛伊德·穆勒（Florian'Floyd'Mueller）补充说，这项研究表明，有机会带来实时的人机交互体验。

“通过我们的研究，我们已经能够将人体内部活动（例如神经活动）与机器集成相结合。通过Ena， 我们能够探索与人体集成的技术，以增强身体活动所带来的快乐，同时让您更安全。 ”

研究人员对 20 名参与者进行了一项研究，研究证明对外围的感知可以用来使人机集成与内部身体保持一致。乔什·安德烈斯（ Josh Andres）说：“ 这项新的研究表明，人类在日常生活中如何与智能系统协同工作以扩展其能力，这些结果令人鼓舞。 ”

研究论文详细介绍了这项技术在其他领域的应用潜力。例如，增加急救人员的安全性和反应时间，潜在地监测病人的外围视觉以了解病情，用于体育运动以帮助足球运动员发展他们的外围视觉，医生执行精确的医疗程序，或者病人与医疗设备交互进行自我评估。

论文题目： Introducing Peripheral Awareness as a Neurological State for Human-computer Integration

论文摘要：

在这项工作中，我们引入外围意识作为实时人机集成的一种神经状态，即人类在计算机的帮助下与世界进行交互。外围意识视场的变化与人的行为质量有关。由于感知到威胁而产生的本能的视觉收缩会影响到用户的活动，这些活动受益于用户的广阔视野，比如在导航环境中骑车。我们提出了“Ena”，一个新颖的 EEG-eBike 系统，它从用户的神经活动中提取判断用户何时处于外围感知状态，以支持引擎调节。一项有 20 名参与者参与的研究揭示了各种主题和策略，表明外围意识作为一种神经状态，是可行的，可以将人机整合与身体内部过程结合起来。Ena表明我们的工作促进了安全和愉快的人机集成体验。

In this work we introduce peripheral awareness as a neurological state for real-time human-computer integration, where the human is assisted by a computer to interact with the world. Changes to the field of view in peripheral awareness have been linked with quality of human performance. This instinctive narrowing of vision that occurs as a threat is perceived has implications in activities that benefit from the user having a wide field of view, such as cycling to navigate the environment. We present "Ena", a novel EEG-eBike system that draws from the user's neural activity to determine when the user is in a state of peripheral awareness to regulate engine support. A study with 20 participants revealed various themes and tactics suggesting that peripheral awareness as a neurological state is viable to align human-machine integration with internal bodily processes. Ena suggests that our work facilitates a safe and enjoyable human-computer integration experience.

论文链接：
https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3313831.3376128

资料来源：
https://www.zdnet.com/article/ibm-monash-and-southampton-uni-develop-mind-reading-ebike-to-save-lives/