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入体式智能设备为何备受关注?

发布时间:2018-11-06 访问次数:376次 来源: 极客公园 分享:

YY 董事长兼 CEO 李学凌在朋友圈里晒出几张照片,称在身体中植入了一个芯片,「以便于更好地了解自己」,并将这种行为叫做「里程碑」的一天。

李学凌「在身体内植入芯片」的说辞引发了科技圈的热议。但很快,「真相揭露」,春雨医生发文指出,李学凌尝试的并不是什么革命性的新产品,而是雅培旗下的一款专为糖尿病患者研发的名为「雅培辅理善瞬感系统」(简称「瞬感」)的产品。

随后,为李学凌提供服务的医疗初创公司 Airdoc 出来澄清称,进入李学凌体内的确是瞬感产品,并不是芯片,贴在李学凌胳膊上的传感器会每天检测使用者在日常饮食运动前后出现的问题。「通过人工智能算法,帮每个人建立饮食和血糖血压痛风之间的个性化模型。告诉每个人该怎么吃饭。」

李学凌使用的产品并不完全成熟,但它引发的热议,除了证明普通人对新技术有所的期待与恐慌外,更证明入体式智能硬件作为医疗辅助甚至是治疗手段正日渐受到科技行业、医疗行业的共同关注和重视。

不是芯片,进入人体同样可以获取数据

如果停留在李学凌体内的不是芯片,那是什么,又有什么作用?

在向雅培咨询瞬感产品的工作人员了解到,留在李学凌体内的既不是芯片,也不是钢针,而是一种软体纤维。

入体式智能设备为何备受关注?

瞬感产品由传感器和感应器组成,进入人体内部的绝对不是芯片。其中和人体皮肤相接触的传感器是一个一次性的敷贴器敷,一般贴在上臂背侧平坦的位置。在敷贴传感器时,一根 5 毫米的细丝(柔性探头)会被植入皮下,传感器通过粘贴片固定在敷贴部位。

据雅培的工作人员介绍,敷贴传感器的感觉类似于指尖采血。「传感器佩戴前是有钢针的呢,单单靠软管是没办法冲破皮肤的,要靠钢针助力冲破的,敷贴器离开皮肤钢针会自动回缩到敷贴器内,只剩下纤维软管在皮肤内。」因此,李学凌感觉到的「弹射」应该是钢针突进刺破皮肤又退出的过程而不是芯片高速进入体内。

虽然进入体内的不是芯片,但这种软体纤维同样可以测量人体内的数据。极客公园了解到,这种软体纤维带有一种特殊的「生物酶」,专门用来监测「组织间隙液」中的葡萄糖水平变化,可以用作葡萄糖病人监测体内血糖数据的医疗辅助产品。据雅培工作人员介绍,雅培的传感器系统每 15 分钟会记录一次葡萄糖数据,随时用扫描仪扫描传感器,即可获得近 8 小时动态的葡萄糖数据。

不过,由于组织间液内的葡萄糖是经毛细血管扩散的结果,组织间液的葡萄糖读数会滞后 5-10 分钟,所以相比传统的指尖测血,其数据准确性会有所偏差。这些数据可以作为动态监测患者体内血糖水平,却很难实时反应患者身体状况。另外,这个产品的传感器寿命也相当有限,一个传感器只可以使用 14 天。

从上面我们可以得出两个结论:第一,瞬感产品可以获取使用者体内的数据,但靠的不是芯片而是生物酶;第二,传感器能收集到的数据只有组织间隙液中的葡萄糖浓度的相关数据。

那么作为一家人工智能初创医疗公司,Airdoc 在中间扮演什么角色呢?

Airdoc 的创始人张大磊在接受媒体采访时指出,「方案的核心是一套人工智能算法,并不是一个物理可见的硬件,大家看到图片中的硬件是用来采集体征数据多个传感器中其中一个。」

从这个角度上来说,我们可以理解为,Airdoc 并没有自己开发手机数据的产品,而是在用目前成熟的医疗产品产生的数据做算法研究。虽然这种基于单一数据的再解读效用有限,但的确也是目前入体式设备智能化发展的一种方向。

从猎奇走向实用,智能入体设备化正越来越受关注

电影《生化危机》和电视剧《黑镜》中都对入体式智能设备做过描绘,这些进入人体的小小药丸或者芯片,往往最终很可能变成跟踪器,数据窃取器,甚至可能操控人意识决定人看到什么看不到什么的人类毁灭器。

入体式智能设备为何备受关注?

《黑镜》剧照

某种程度上,芯片进入人体更接近物理层面上机器操控人类的想象。但必须要承认的是,机器和人类身体的接触的确越来越紧密。1998 年,英国雷丁大学控制论教授凯文·沃里克将一个 3 毫米的晶片植入左手腕里,再往中部神经埋入 100 个电极。连接的电线埋在前臂的皮下,连接到电脑后可以将神经冲动传达给电脑,成功利用意识完成了包括开门、开灯这类指令。

在很长的一段时间内,凯文·沃里克都因为这种猎奇行为被称为科学怪人。但现在这种植入简单行为已经不是零星的孤例了。入体式设备的接受范围正在越变越广,开始从猎奇走向实用。据多家国内媒体转述美联社的报道称,瑞典目前有大约 4000 人在体内植入芯片,这些芯片大小多为米粒大小,一般植入人体手部皮肤表层,功能包括刷门禁、进行线上支付等。

从猎奇走向实用的更多的还是医疗领域的相关研究。

传统医疗领域中,有医疗钢板,有人工心脏,但都算不上「智能」。不过,随着人工智能技术的发展,越来越多的医疗实验室甚至是大型科技公司都在尝试把芯片或者其他智能设备放进人体内,以更好的解决使用者的健康问题。

最具代表性的入体式智能设备是脑机接口设备。脑机接口设备是脑机接口技术延伸,目前主要用于脊柱受损病人的康复研究。

脑机技术通过脑机设备可以对大脑的信号的搜集转化,让人们的意念绕过受到损伤的脊柱部位,来通过机器实现「动作」。因为虽然人瘫痪了,但人脑控制运动的相关区域却没有停止运作,所以借助脑部的运动指令,利用脑机发送给「外骨骼」信号,人就可以进行「运动」了。

2017 年极客公园 rebuild 奇点大会上,曾请到脑机接口技术研究专家米格尔。在 2014 年的巴西世界杯上,他曾让一名全身瘫痪的志愿者头上戴着一个复杂的电极帽,在一个巨大的「外骨骼」的帮助下,踢出了世界杯的开场球。

入体式智能设备为何备受关注?

米格尔在实验者的大脑皮层上安装了数百个电极,记录大脑皮层的活动信号,然后信号经过传输/解码后,再把相应的指令信号发送到外骨骼,让「脚」动起来。当志愿者往前踢一脚,这一脚的「感觉」又再次通过电极传送到脑部形成反馈,让男孩真正感受到「踢」的存在。

相比米格尔的这种保守做派,更为激进的做法还包括植入式脑机接口技术,通过对神经元运动数据的读取,让机器彻底成为人体的一部分,帮助人们完成意识指令。1998 年,神经科学家 Phil Kennedy 曾在一位瘫痪患者脑中植入电极,成功帮助其用意识在电脑上敲下字。但在此之后,入体式脑机技术却鲜见成功案例。

脑机结合技术虽然并不成熟,但却同时吸引了医疗行业和科技圈的注意。

伊隆·马斯克和 扎克伯格两大科技互联网巨头在 2017 年相继成立了脑机商业研究机构。Facebook 希望借用脑机结合技术让用户无需讲话或手动输入的情况下,把用户大脑中的想法直接展示在计算机屏幕中的实验;马斯克创办的 Nerualink 公司正在研究的「神经蕾丝」(Neural Lace)的微型设备,设想将植入人体体内,通过它来帮助听力和视力缺陷或脑部损伤的人士弥补身体缺陷,甚至在未来可以利用脑机让人们有意识的下载或上传相关数据。

如何看待入体式智能设备的发展?

在回答这个问题之前,我们先回顾一下人工智能产生作用的三要素:数据、算法、计算力。其中,数据是最基础也是最核心的要素。没有准确、有效的数据,空有算法和计算力也于事无补。

从产品形态和功用来看,脑机接口技术已经完全将人类的一部分神经交给了机器芯片。从特征上来看,这种仍处于实验室阶段的产品和科幻影视作品描摹的状况似乎只有一步之遥。

但如果结合要实现人工智能三要素来看,这一步仍然是巨大的一步。与影视作品中产品操控人类的潜在可能相比,目前的这些入体式产品当前最主要的任务首先是达到足够有效和准确。

在李学凌事件之后,极客公园曾向医疗科技行业内从业人员咨询芯片入体的安全性和可用性,业内人士给出的回复是「这种芯片植入技术想要在大众普遍应用,目前还为时过早,重点要回答一下几个问题:可以收集哪些数据?这些数据的时效性与用户健康相关性到底有多大?这一监测结果信效度如何?」

我们从雅培得到的反馈是探头只能监测组织间隙液的数据,而这部分数据被收集起来只能用作显示血糖水平的变化。目前 Airdoc 的算法的数据来源很可能仍然是使用者的血糖数据,张大磊提到「瞬感」也只是提供算法支撑的硬件数据来源之一。

至于脑机结合这类旨在转移意识的技术则更仍然处于实验室阶段,离成型可使用的产品形态还有一段遥远距离。在 2017 年 rebuild 大会上,米格尔曾非常具象的谈到脑机设备还有以下几个方面的技术瓶颈亟待解决:1,穿戴式脑机设备对人脑信号辨析不清晰;2,侵入式设备可能产生脑组织排斥,甚至造成脑损伤;3,侵入式脑机还面临着设备老化的问题;4,脑机接口所依赖的反馈设备「外骨骼」太过笨重。

如果能够利用人工智能技术对人脑产生的数据进行分析和整理,对于产品改进,减少对脑部组织的损失是非常理想的。但问题仍然停留在数据收集层面。据统计,人脑中的神经元数量多达 850 亿个,之间的关联至今也未被完全清楚解读。如何准确收集、解读来自人脑信号中的数据,即使是对 Facebook 和 Nerualink 这样有决心、有资本的公司也是个棘手的难题。

综合来看,不提算法和算力,入体式设备如果要实现智能化,想获取足够可信、有用的数据仍然是个难题。

李学凌对芯片入体的热情,反映了我们这个时代对入体式智能设备的肯定。这些处于实验室阶段的产品或许没有什么革命性的突破,离为普通消费者所用也还有巨大的差距,不过我们也不必急着给行业泼冷水。实验室的技术发展已经开始证明入体式设备拥有深度发展的可能性,在利用新技术为我们谋求更多的福祉的路上,我们更应该相信:道阻且长,行则将至。