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如果你的汽車在你採取行動之前就知道你要做什麼會怎麼樣？比如說，在緊急情況下，汽車可以根據你的反應自行減速，甚至在你來得及踩剎車之前？這種技術可以縮短寶貴的反應時間，有可能避免碰撞並挽救生命。
一群德國科學家現在已經證明，這樣一種預測系統是可能的，即使目前還不實用。在7月28日發表在《神經工程雜誌》上的一項研究中，研究人員報告稱，頭皮上的腦電圖（EEG）腦電波感測器和小腿上的肌電圖（EMG）肌肉感測器可以用來檢測駕駛員在踩下剎車踏板之前的剎車意圖。雖然一些現有的防撞系統可以在汽車感測器檢測到即將發生碰撞時施加制動，但這項新研究的設計目的不是要實現制動過程的自動化，而是要縮小駕駛員剎車決定和汽車反應之間的差距。在一個駕駛模擬器中，這些感測器將駕駛員的反應時間縮短了約130毫秒，約佔20%。
“使用這項技術是相對於正常行為反應（使用剎車踏板）而言的真正進步，”該研究的合著者，柏林技術學院機器學習小組的研究員本傑明·布蘭克茨說。“在某種程度上，130毫秒並不是很長，但相對於反應時間（在我們的研究中平均為660毫秒）而言，這是一個相當大的比例。如果將其與以每小時100公里速度行駛的汽車聯絡起來，那就相當於大約3.6米，或者大約一個車身長度。”
為了預測駕駛員的剎車意圖，實驗系統識別出一個特定的腦部元件序列：視覺皮層中識別潛在危險的活動，隨後是對緊急情況的認知處理，最後是運動系統活動，準備將右腿從加速踏板移到剎車踏板上。
該小組發現，由頭皮上的腦電圖電極和小腿肌肉上的肌電圖感測器組成的監測系統可以準確預測剎車意圖，但布蘭克茨表示，還需要做更多工作來防止危險的誤報。例如，駕駛員可能會識別出危險，處理情況並準備踩剎車，但在最後一刻才決定透過轉向或滑行減速來更安全地避開危險。“在這種情況下，大腦訊號首先會表明有進行緊急制動的意圖，但隨後會做出另一個決定，”布蘭克茨說。因此，剎車應該只在駕駛員完全決定剎車之後才啟動，而這個決策點在大腦活動的級聯中處於哪個位置仍然有點模糊。
“我們如何確保我們不會檢測到決策過程中的過早狀態？”布蘭克茨反問道。“目前，我們無法從大腦訊號中判斷出不歸路點在哪裡。我們無法真正說出最終決定踩剎車是什麼時候發生的。”
因此，目前這項研究僅僅是一個概念驗證，它有待於對決策的認知特徵進行進一步研究。這個概念也要求有一種不那麼麻煩的大腦監測方式。該研究中的實驗性腦電圖裝置涉及64個電極，每個電極都必須耗時地連線到頭皮上——幾乎沒有人願意在開車幾英里去超市之前做這種事情。每個電極還需要在頭皮上塗上一層導電凝膠，這在模擬駕駛結束後又增加了一個麻煩。“另一個影響是，使用後你必須洗頭，”布蘭克茨說。
這項研究只是腦機介面系列實驗中的最新一項；幾年前，布蘭克茨和他的同事們研究了一個稍微輕鬆一點的問題。“我們試圖用腦電波控制彈球，”他說，並補充說這項實驗取得了有條件的成功。“它有效，比碰運氣好，”他說。“但它還不夠好玩。”