世界机器人大赛一等奖HUST_BCI 团队:起于平凡,创造不凡

来源:记者团 浏览次数: 发布时间:2019-11-06 编辑:张阳 汪泉

■记者团 见习记者马成辰 陈资羽


只需要在脑后插入一根线缆,我们就能够畅游计算机世界;只需要动动脑,屏幕上立刻就出现了你想到的文字;只需要传输功能,所有的知识就可以随时调用……这是1999年上映的经典科幻片《黑客帝国》当中为我们描绘的画面。这些并非是天马行空的幻想,这是基于“脑机接口”技术未来的的合理设想。


在华中科技大学,有一群人正在研究“脑机接口”技术,并凭最新成果获世界机器人大赛一等奖。他们是我校人工智能与自动化学院的“HUST_BCI”团队。



Hust_BCI团队


处理完用户返回的最后一次数据后,张潇活动活动手指,大屏幕上的实时成绩表明这一次的操作还不错。三天高强度的比赛,让团队的神经长期处于紧绷状态。随着比赛结束,张潇和现场的其他三名队友也稍稍放松。


当主持人宣布“HUST_BCI”团队获得“2019世界机器人大赛BCI脑控机器大赛”技术赛P300无训练第一时,惊讶与喜悦一下子涌上了他们的心头。


颁奖结束后,他们没来得及庆祝这一次的胜利,就匆匆忙忙地赶上回程的高铁,准备开始在实验室的新工作。


比赛是日常的插曲


“这就是我们的日常。”HUST_BCI团队所属实验室的办公地点在恩明楼三楼,实验室里摆放着二十多张计算机,标准的单人电脑桌上摆着一大堆计算机相关书籍,大多数人坐在自己的电脑前,除了阵阵敲代码的键盘声外,整个实验室无比安静。HUST_BCI的队长张潇走出实验室,到走廊里才把声音稍微放大了些。


正是在这个实验室中,团队取得了进入2019世界机器人大赛BCI脑控机器大赛决赛的资格。而在参加线上初赛的两个月时间里,张潇几乎每天早上都坐在实验室里,一上午都不怎么离开自己的位置。


参加决赛之前,团队成员并未抱着一定要拿奖的心态。“想着只要尽自己所能,全力以赴就够了。”


尽管心态平和,但看到其他进入决赛的队伍中不乏专攻脑机接口十多年的传统强队,队员们还是有些紧张。加之对比赛场地与设备的陌生,压力感与之俱增。


正式的比赛时间为三天,赛前两天,队员们就开始到现场调试设备。赛前的调试非常麻烦,一个小小的符号错误随时都可能让之前的努力付之一炬。调试设备需要安静的环境,但比赛现场人来人往,嘈杂不堪。队员们排除干扰,细心地检查每一项指标。


“比赛涉及的技术大多是平常我们会用到的,所以调试完设备后,我们队伍的压力反而相对小了一点。”张潇讲道。


每一个单项比赛,第一现场只允许一名同学操作。但在看不到的第二现场,其他队员需要不停地拷取新的数据,训练下一个用户的模型,把用户返回的信息、工作人员的说明和屏幕上的实时数据传给第一现场的队友……每一次比赛背后,少不了任何一个队员的配合。


“比赛的时候其实大家神经还是很紧绷的,就一直盯着那个屏幕,生怕问题在自己身上。”计算机相关的比赛具有一定的不确定性,有时候代码在自己的电脑上运行完全没问题,但当程序运行在新的系统上时,便可能产生环境不匹配等意想不到的情况,这也是最令参赛者头疼的地方。“很多时候你的问题出来了,你都不知道错在哪里,而且如果你的电脑报错两次,你就出局了。”回想起当时的比赛场景,郭陈凤还会有所感慨。


在北京比赛前前后后的五天时间里,队员们白天基本上都在赛场进行调试,晚上回到酒店后还要继续写代码,不断地修改。事实上,从早上六点到晚上十二点,团队都处于一个高强度工作状态,那段时间,他们每天睁开眼后的第一件事是想代码,闭上眼前的最后一件事还是想代码。



世界机器人大赛一等奖获奖证书


从来不孤单


“HUST_BCI”团队来自人工智能与自动化学院伍冬睿教授的脑机接口与机器学习实验室,在实验室中的二十多名成员中,不乏跨专业考来的同学。而促使大家走到一起的,是他们对人工智能的共同兴趣、对未知世界的孜孜渴求。


探索未知是队长张潇一直以来的梦想。他本科就读于光电信息科学与工程专业,保研时毅然选择了与人工智能有关的方向。“当我发现人类能够触及到的物理边界取决于智能能够思考的极限时,我选择跳到了人工智能相关的专业,因为我想先得搞清楚为什么想,然后才能知道想什么的极限在哪里。”回忆起自己跨专业的选择时,他这样说道。


跨专业后的学习并不容易。郭陈凤是人工智能与自动化学院研二的学生,她刚来时,由于专业跨度过大,基础薄弱,也曾经历过一段难熬的日子。“我过来之后,从知道什么是数据集开始学习,读了好几个月的书才基本算入了门。”


“虽然开始很难,但好在有很多人帮助我。”帮助,也是研一新生彭睿旻回想自己初来时的第一反应。“没来之前,我觉得实验室的前辈都很厉害,自己和他们的距离很遥远。”但当她暑假真正走进实验室后,她才发现“实验室仿佛是一个大家庭”。对于她的问题,实验室的同学都会耐心地解答,也会主动带她适应实验室生活,尽快消除陌生感。


今年就读博士四年级的何赫,是实验室里的“元老”,也是队员们口中的“大师兄”,他像大哥哥一样,在学习和生活上都给予学弟学妹帮助。在去参加比赛的高铁上,何赫帮助其他队友查看有问题的代码,一看就是好几个小时。“大师兄应该很适合当老师,特别有耐心。”这是队友们对学长的一致评价。


作为团队,队员们之间很少有争吵,他们解决矛盾的方法也很简单。“谁的方法是对的或者谁的效果好,你试一下就可以证明了。”何赫笑着说。


在探索未知的道路上,他们彼此为伴,他们来自不同专业、不同地方,朝着同一个方向努力。


无限想象空间的脑机接口技术


目前,HUST_BCI团队研究的脑机接口技术正处于风口之上。这项技术是指在人或动物大脑(或者脑细胞的培养物)与计算机或其它电子设备之间建立的不依赖于常规大脑信息输出通路的一种全新通讯和控制技术。


医疗领域的是他们最广泛的试验地。“机械手臂”、“意念打字”、“人工耳蜗”这些基于脑机接口技术的应用无疑为残障人士带来了福音。凭借脑机接口,他们仅靠“意念”,便能控制工具完成相应动作。


不过这些都只是脑机接口技术的“牛刀小试”。随着相关技术开始走向成熟,其可能应用的场景也越来越多:娱乐方面,今后有可能会出现更多通过VR来控制角色的游戏;在教室中,脑机接口技术能够对学生注意力值实施探测和训练;回到家里,你只需动动脑,关门、开电视等等,家中的一切设备都可由意念来控制……在未来,“一念互联”或许不再是梦想。


尽管前景无可限量,但就目前而言,脑机接口技术在研究和应用上尚处于初级阶段,发展仍然道阻且长。


HUST_BCI的队员们作为这一新兴领域的探索者,坐在电脑前敲代码,一敲就是一天。很多时候,遇到瓶颈,几天时间都没有思绪。如同“黑障期”、“高原期”这样长期看不到效果的情况,对于他们来说就像家常便饭,几乎每天都有。实在走不通的时候,他们也有自己的办法“当你上不来下不去的时候,你就向左或者向右,换个方向海阔天空。”阶段性的跃升毕竟是极少数,团队只能点滴积累,渴望能有一天能够厚积薄发。“就是在这些平常的积累过程,才会在未来的有一天出现些许转机的可能。”张潇说。“我对这条道路的前进方向是充满乐观的,我相信在未来的某一天,脑机接口技术的全部应用都会实现。”谈及未来,何赫的眼中充满了光芒。