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没驾照,第一次开飞机 他用意念成功飞行(组图)

  

据连线杂志报道,在华盛顿州西雅图市一个晴朗的下午,天空中只漂浮着几块散云,微风习习,这是非常理想的飞行条件。跨国高科技企业霍尼韦尔(Honeywell)的资深试飞员麦克·杜比(Mike Dubbury)的冷静也给我(本文作者杰克·斯图尔特(Jack Stewart))很大帮助。他正为我介绍我即将起飞的无人机Beechcraft King Air C90。

但是我无法放松下来,不仅因为我此前从未飞过无人机,还因为我要在不碰触飞行控制器的情况下,只用意念控制无人机。除了发明和制造这种技术的人,我是首个利用意念操作Beechcraft King Air C90的人。在杜比介绍完安全说明后,桑托斯·迈森(Santosh Mathan)开始帮我做飞行前准备。

迈森是霍尼韦尔航空研究所神经技术研究员,他发明了一种系统,让人们可以使用大脑和意念开飞机。首先,迈森帮我戴上一顶像是蓝色泳帽的帽子,上面有很多孔洞。接着,他会在每个孔洞喷上冷冻凝胶,然后将32个电极插入其中,并接触到我的头皮。此外,我的脑后还有一根老式的电缆连接计算机和点阵式打印机,就好像一个马尾辫。

我没有飞行驾照,也没有任何飞行经验,所以不要指望我能完全控制飞机。但是,戴上这顶“蓝色泳帽”后,我可以操作飞机做出爬升、下降以及转弯等基本动作。

 

霍尼韦尔已经为拥有6个座位、使用双螺旋桨充当自动驾驶仪的飞机开发出了脑机接口。这套系统可以解读大脑中的电子活动模式,观察到特定信号或模式。任何经历几分钟训练的人来说,几乎都会产生这些信号或模式。在这架飞机中,这些模式可被转化为爬升、下降或左转等指令。迈森说:“我们发现,控制飞机是开发、精炼以及测试我们神经技术的绝佳方式。”

今天的飞行,堪称是对迈森等人12年工作成果的检验。他们已经在模拟器上取得成功,现在他们希望能够在现实中进行检验,当然这期间不可避免地存在坠机甚至死亡的危险。

首先,飞行员杜比发动了飞机并起飞,到达一定高度后,飞机开始交由我来控制。迈森告诉我操作飞机继续爬升。其实操作很简单,我只要想着升高即可。在我面前,有个iPad大小的屏幕,上面有显示上下左右的箭头,中部则是水平飞行指示器。每次下达指令时,绿色的框框都会闪烁,意即它已经接收到我的想法。我的工作是集中精力,想象飞机将要飞行的箭头方向。

这看起来很神奇,实际上原理并不复杂。当绿框等待接收指令时,我的大脑会出现名为“事件相关电位”的电信号。这些线索出现在大脑后部的视觉感知区和整个大脑皮层皱纹上,十分难以发现。而在飞机起飞前,我只要15分钟进行相关训练。

当然,实际操作其实并不舒服。我待在狭窄的机舱中,耳朵中充斥着各种各样的噪音,比如航空管制信息、螺旋桨噪音。与此同时,我的心里充满了担忧,因为我对驾驶飞机缺少必要的知识。此外,我还要集中精神看着屏幕上的箭头,并努力去想我要的方向。

我努力放松自己,将所有精力都放在观看向上的箭头上。为了确保我发出指令,而不是偶然的眨眼,计算机会保持待机状态,直到连续接收到多次类似信号。接着,飞机就会爬升。在最初的几个动作中,我几乎不相信飞机是按照我的意念指令飞行的。接着,我陷入兴奋状态。我突然穿透云层、爬升、下潜、绕圈飞行,随心所欲。

但是,这套系统真的很棒,即便需要10秒左右甚至更长的反应时间。当然,由于缺少反馈,飞机还无法成为我身体的延展。我必须不断查看自己的指令是否被执行,并快速扫视屏幕以集中精力想象下个方向。我只能在自动驾驶系统支持的范围内飞行,包括发布简单的指令,但无法发布降落或着陆等复杂指令。

接着,杜比驾驶飞机返回地面,我们最终安全着落,但我略微感到有点儿头痛。我不知道是什么原因,可能是紧张、需要在狭窄的小飞机上集中精神、噪音或物理压力导致的。但毫无疑问,我对这次飞行经历感到十分兴奋,用大脑操控飞机是我儿时的梦想。迈森与我在飞机前合影留念,以纪念这个时刻。对于他来说,这次测试的压力同样大。

脑机界面已经被用于控制屏幕上的光标或驾驶小型无人机。它们甚至已经被用于其他领域,比如为人工手提供触觉。研究人员希望它将来能被用于帮助残疾人与周围环境互动。目前,这个领域技术最先进的组织名为BrainGate,其已经为12人植入脑机接口,帮助他们应对中风、ALS等带来的瘫痪。有些人甚至可控制机器人手臂,但那需要更加精确的捕捉信号能力,为此这些人多数需要在颅骨下植入电极。脑机接口或许真的有一天可以大规模应用在航空航天领域,让人们更灵活地飞行。

也有一些学者和专家持不同意见,比如曾经负责布朗大学和斯坦福大学项目的神经学专家比塔·加洛塞维奇(Beata Jarosiewicz)。他认为,电极帽不够可靠,因为它不足以应对快节奏的思维处理。他说:“比如你想躲开悬崖或其他飞机,能够百分之百保证它会在合理的时间内实现操作效果吗?” 即使植入式传感器也无法与人类神经运动的精度和速度相匹配。然而,美国国防部下属Darpa始终密切关注这个领域的发展,加洛塞维奇承认,将来人们或许能够像控制自己的肌肉那样,自然流畅地控制电极。

将来的飞行员可能不会利用思维操控飞机,这是一种高风险、低回报的技术利用方式。未来飞机将可以自动飞行,无需与人类大脑相连。但是迈森表示,他的研究可在驾驶舱中提供帮助。飞行员无需集中指令于屏幕上,但他们在阅读检查表、放大地图或执行非关键性任务时,可以利用这些技术。他们可以解放双手去做其他事。我们也可以看到新的设备,比如利用思维滚动页面或电话簿。

迈森表示,这套系统的真正应用潜力是用于研究如何确保飞行员专注和细心。他说:“我们都知道人类的表现有局限性,为此我们希望能够开发出更强大的技术,来监督可能会影响飞行员的认知状态。”这项技术同样适用于司机,特别是自动化汽车越来越多的情况下。

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