人机交互变革: Reality Labs 在《 Nature 》期刊发布 sEMG 研究新成果

Surface Electromyography(sEMG)是一种非侵入式测量骨骼肌电活动的技术,通过将电极贴附于皮肤表面,采集运动单位动作电位(MUAP)叠加而成的生物电信号,广泛应用于临床康复、运动生理、人体工程学、生物反馈及人机接口等领域

打孔卡、键盘、鼠标、触摸屏——我们一代又一代人都在不断适应新的计算机交互方式,用以沟通、创作和完成任务。但如果,有一种方式可以让设备来适应我们,而不是我们适应设备呢?

借助机器学习和人工智能,我们或许可以实现一种更少机械感、更直觉、也更具人性化的交互模式。

我们已经在计算机视觉和自然语言理解领域取得了突破,使我们能通过语音与设备交流,甚至让计算机具备类似人类的视觉感知能力。但如果我们能通过手部的微妙动作来控制计算机呢?毕竟,用手是我们从小开始与世界互动的最自然方式之一。如果未来的计算设备控制方式,就藏在我们的“手腕之间”呢?

人机交互变革: Reality Labs 在《 Nature 》期刊发布 sEMG 研究新成果

下一代人机交互的关键 Reality Labs 的 sEMG 突破

在 Reality Labs ,我们多年来一直在探索这一未来。研究表明,腕部 表面肌电图 (sEMG) 是开启人机交互 (HCI) 下一次革命的关键技术。

这一理念正获得广泛认可。在最新一期《 Nature 》——全球顶尖的多学科科学期刊上,我们发表了经过同行评审的文章,详细阐述了我们在该领域的工作,验证了 sEMG 作为一种直观、无缝的输入方式,适用于大多数人群。《 Nature 》自1869年创刊以来,刊登过 Charles Darwin 、 Jennifer A. Doudna 、 Sir James Chadwick 、 Rosalind E. Franklin 和我们自己的 Yann LeCun 等人的研究。

人机交互变革: Reality Labs 在《 Nature 》期刊发布 sEMG 研究新成果

sEMG:直观、无障碍、随时可用的交互方式

sEMG不仅能让人们随时随地直觉地与设备互动,我们还支持了外部实验室的研究,结果显示这项技术天然具有包容性——它适用于拥有不同身体能力和特征的人群。

我们已经成功打造了首款sEMG腕带原型,并将其与Orion——我们开发的第一代真·增强现实(AR)眼镜结合使用,但这只是个开始。我们的团队开发出了先进的机器学习模型,能够将手腕肌肉控制的神经信号转化为对AR眼镜的操作指令,摆脱了传统输入方式(例如键盘、鼠标)笨重、割裂的限制。

你可以不用键盘就打字发消息,不用鼠标就浏览菜单;更妙的是,你可以一边观察现实世界,一边无缝地与数字内容互动,无需再低头看手机。

创新的手势与手写识别

sEMG 能识别用户意图,执行轻敲、滑动、捏合等手势,且手可自然垂于身体一侧。借助我们的 手写识别技术 ,用户可在桌面、桌子甚至腿部等硬表面上快速书写消息,为随时随地的私密沟通开辟了新可能。

我们的 神经网络 基于数千名自愿参与者的数据训练,能高精度解码不同人群的细微手势,无需个性化校准。即使如此,基于少量个体数据的个性化调整也能将 手写识别 准确率提升高达16%,意味着 sEMG 腕带能随时间适配用户,提供更优性能。

一种适用于所有设备的“完美输入方式”

我们相信,这项技术是目前全球最先进、最接近“理想人机交互方式”的方案之一:

  • 它是非侵入式的,利用肌肉信号打造自然的交互方式,避开了其他技术所面临的众多挑战。
  • 它使用简单、自然,在不便使用语音(如公共场所发私信)等场景中尤其实用。
  • 无需额外笨重配件,随时待命,保持沉浸感,不会打扰你与人或环境的互动。

面向全球科研界的开放蓝图

更激动人心的是,我们在《Nature》发表的论文为全球科研界提供了一份完整的“神经运动接口”研发蓝图。我们公开了包括硬件设计、实验流程、数据需求和建模方法在内的最佳实践,同时开放了一个包含300多位参与者、三项任务、超过100小时sEMG记录的大型数据集。

结合我们此前公开的姿势识别和表面打字数据集,我们希望这次发布能进一步加速全球学术界在该领域的研究进展。


sEMG的未来:无障碍、无界限的人机交互

未来,sEMG不仅有望彻底改变我们与设备的互动方式,还能为有运动障碍的人带来更高的独立性和生活质量,甚至为人机交互领域打开全新的可能性——那些我们目前仍难以想象的可能性。

它,或许正是适用于几乎所有设备的理想输入方式

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