清华推出“脑机绘梦”，把脑电信号变成绘画元素！

大数据文摘出品

将脑电信号变成抽象画作？

这又是什么黑科技，难不成马斯克又开了neuralink的发布会？

其实不然，这是在8月25日的造物节现场，清华大学未来实验室拿出的“脑机绘梦”系统。

据了解，在现场，科幻作家、雨果奖得主郝景芳与现场观展的小学生小轩（化名）就率先体验了一把脑机绘梦。

郝景芳和小轩戴上设备后，系统根据二人的脑波分别生成了一幅抽象图画。

在体验结束后，郝景芳还指着“脑机绘梦”生成的抽象画表示，画面与她当时的心境有相通之处，“我自由翱翔在繁星点点的夜空下，下面是未来世界，人与自然、科技和谐相处”。

体验结束后，郝景芳和小轩还根据自己的感受各创作了一篇微小说，这两篇微小说也与系统生成的两幅风格不一的抽象画相映成趣。

清华大学未来实验室主任徐迎庆解释，“脑机绘梦”系统是把这些脑电信号变成一个个绘画元素，生成一幅抽象画。当然，系统无法捕捉梦境或者人的思绪的具体内容。

如果是好梦，系统会生成色调明快温暖的画面；如果是噩梦，系统生成画面的将会偏冷暗凝重。

从造物节上的首秀就能看出，对于用户来说，只需要在进入梦乡之前戴上一个“帽子”，让脑机系统捕捉到入睡时的脑电波情况就行了。

根据该团队公开的资料进行解读，他们认为，梦境可视化是致力于对人的潜意识、无意识状态下的隐性认知状态进行显性化呈现。

而在脑机绘梦背后，他们主要是通过核磁共振成像和近红外线光谱仪来监控睡眠状态下大脑的热量变化及其活跃性，获取相关生理标志性电信号，同时通过对测量期间意识的复盘，利用可视化等技术，再现睡眠或梦境中大脑活动期间的思维映像，同时结合自主学习的人工智能分析，应用创意设计手法对梦境的符号进行重构和解析。

听上去似乎很容易，但根据知乎用户@温戈介绍，要实现脑机绘梦，背后的技术难点还真不少。

首先就是对脑电信号的筛选过滤。人的大脑每秒可以计算大约100亿比特的数据，即使是在做梦，人的身体机能在大脑的指挥下仍然正常运转，生物信号始终存在。面对如此大的信号数据量，如何筛选出符合梦境内容相关信号的特征？

其次，当通过自定义的生物信号过滤器等模块获得了最终想要的梦境相关信号，随后应该如何表达？如果只是信号的参数与曲线，显然还是太过于原生且晦涩难懂了，既然这个项目是生物、医学、计算机、美术的融合，那么应该让什么样的参数信号去对应到什么样的颜色与图案呢？

最后，人类的梦境内容即使失真，但是场景与剧情通常来说是连续的，这一秒梦见一家餐馆，下一秒可能进入餐馆与朋友就餐也可能进入隔壁的诊所看望家人。换而言之这个项目如果想要达到结果准确，不仅仅要对某个时刻人类的"梦境"信号进行解读，还要能对一组连续的信号进行解释，并最终还原出用户准确的梦境内容。

同时，在脑机绘梦的过程中，系统不会直接看到参与者的梦境，而是通过捕捉参与者的脑电波，进行数据处理和算法设计，生成的独一无二的画作。也就是说，这个项目完全是基于神经科学和脑科学的生理信号和脑电信号的采集、数据处理和分析以及算法设计，并不会侵犯个人隐私。

“脑机绘梦”系统由清华大学未来实验室的陈赟冰博士领衔研发，项目组的成员来自各个不同的领域，从计算机、脑科学，到艺术设计等专业。陈赟冰介绍，目前系统内有十几种风格的抽象画作，这些画作有借鉴中西方大师的作品风格，也有自主艺术设计的创作。

在“脑机绘梦”实验过程中，陈赟冰团队还将梦境疗愈和艺术心理学相结合，从听觉、嗅觉、触觉、认知等很多角度设计产品，获得了一些智能家居产品的专利，如“控梦香薰”“塑梦音响”等。这些产品可以引导和改善人的“梦境”，以达到疗愈效果。

例如，当穿戴设备捕捉到人在做噩梦时，可以触发智能家居开关，通过打开微弱的灯光、播放轻柔的音乐或者释放淡淡的香味，来引导“梦境”的走向，疗愈内心的紧张或痛苦。该项目可用于睡眠检测、健康管理，以及为精神和心理障碍患者服务。

清华的这波大动作在网上也引起了众多讨论。

不少网友都表示，清华这项技术也太“逆天”了吧。比如在一本小说写完之后，作者可以直接通过“脑机绘梦”来制作视频，这对于小说的表现力和想象力都能起到相当大的助力作用。

网友@岁月静好十分看好脑机绘梦的研究和应用前景，梦境可视化是致力于对人的潜意识、无意识状态下的隐性认知状态进行显性化呈现。

主要有抽象可视化与具象可视化两种手段。抽象可视化即在梦境数据生理指标的基础上，设计梦境维度分析模型；具象可视化是通过核磁共振成像和近红外线光谱仪来监控睡眠状态下大脑的热量变化及其活跃性，利用可视化等技术，再现睡眠或梦境中大脑活动期间的思维映像。

链接：

https://www.zhihu.com/question/549968800/answer/2646691212

针对脑机接口近年来受到的争议，知乎网友@久肆表示，从技术上说，脑机接口既不是一轮新的科技骗局，也不是科幻小说中带有人文主义隐喻的幻想，相反脑机接口其实大头来头：

早在1929年，就有科学家实现了对人脑神经电信号的无创记录，而在1969年，神经学家训练猴子思考活动触发神经元，从而完成了首个脑机接口实验；1973年，脑机接口一词被提出，紧随其后，又有人发现对猫进行感觉运动节律相关的一系列机械训练可以提高癫痫发作阈值——这基本上算是如今神经反馈的一个开头，而如今，实时连续采集并量化脑电波再通过正向“奖励”的神经反馈技术已经被广泛应用于神经疾病治疗和提高运动员反应速度上；而这几年，马斯克脑机接口公司Neuralink的确做出了不少成就，比如给猪植入芯片、让猴子通过脑电波操控游戏，但说实话，这和大众理解的“意识上传”之间的差距宛如能在水里漂浮起来和横穿海峡之间的差距。

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同时他也表示，未来还可以通过神经反馈和艺术疗愈，让脑机绘梦在心理治疗上发挥更多的作用。