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    信息科学—芯片再造眼为盲人带来光明

    ,芯片每条电路之间的连接是“非线性”的,也就是说,计算与电路的变化几乎同时发生,可以迅速进行图像处理,处理其中一个功能大约花费一微秒的时间。

      芯片的另一个优势是,它的模拟信息处理器与普通微处理器不同。例如,在台式个人计算机里使用的微处理器只认“1”和“0”,是典型的数字信息处理器,而这种芯片执行计算时是“模糊”化的,这恰恰和我们的大脑处理信息的方式相同。

      不过,芯片怎样才能被用作一只人造眼睛仍处于理论研究阶段。最理想的使用方式是用它建立一个三维的“概念”,就像人脑一样有“具体的层传感器”。

      比如一个层能挑选边缘,而另一层能挑选颜色。

      这对芯片而言并不是太难,主要问题是如何将它的全部功能和人的大脑相连。人的眼睛里有1百万根神经纤维,并且每一根都在大脑皮层中有具体的连接。没人确切知道,要让大脑“理解”一幅图,必须“动用”哪些神经纤维。

      实验在进行

      经美国食品和药品管理局批准,伊利诺伊公司已经成功地将他们研制的芯片植入6位病人的视网膜,其实验结果不久将会公布于众。

      南加州大学的神经眼科研究所的步伐更加迅速,并取得了令人振奋的结果。他们的实验奉行“从简单到复杂”的科学原则:开始,能让病人把水倒进一个杯子,能看见桌子上的盘子、叉子等;下一步,能让他们认出亲人的某些面部的特征。

      在实验中,病人戴着外形像眼镜的微型照相机,它将图像信号传递给在病人耳朵后面种植的无线接收器,然后,信号经过在皮下种植的极小电线,进入装在视网膜上的芯片,刺激眼的神经,给病人造出“视力”。

      在最初时,病人能感知到的像素只有16个,16个像素就像16盏小灯泡一样。这样低的分辨力,病人当然不能认识物体,但是,他们能感觉到光线的变化。如果像素能增加到1000个,它将提供给盲人一张照片:虽然极其粗糙,但足以“认识”一张人脸!一位盲人靠着这1000个像素,越过了像椅子和墙那样的障碍,并沿着一条走廊找到了路。

      目前这种简单的“视力”只适用于后天失明者,因为他们以前有图像的概念,所以大脑能利用一幅非常粗略的图像填入“缺口”,“补画”出未知的像素;而先天失明者要看到东西,则需要更清晰的画面。

      微型照相机装置的原理非常简单,只需要一架袖珍照相机并把信号传送到视网膜上的芯片。但实际应用起来,却涉及许多的计算和技术问题。而且现在使用的芯片个头也有些大,不过这些困难都是可以克服的。据估计,5年之内这一研究领域将会有惊人的成就。


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