腦機(jī)接口技術(shù)使癱瘓病人重獲運(yùn)動(dòng)能力,4D打印技術(shù)已經(jīng)到來!|技術(shù)...
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今天小探也按時(shí)為你帶來技術(shù)前沿洞察，最近高校、大公司的最近技術(shù)真是眼花繚亂，阿司匹林減輕能夠減輕空氣污染傷害，4D打印系統(tǒng)已經(jīng)到來，腦機(jī)接口技術(shù)幫助癱瘓病人站起來了！還有更多振奮人心的新技術(shù)，趕緊跟硅谷洞察來看！
美國高校
哈佛、哥大研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)服用阿司匹林可以減輕空氣污染傷害
一項(xiàng)新研究表明非甾體抗炎藥（NSAID, 如阿司匹林）可以減輕空氣污染暴露對(duì)肺功能的不利影響。
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研究人員分析了從波士頓地區(qū)的2,280名男性退伍軍人中收集的數(shù)據(jù)。參加者的平均年齡為73歲。研究人員檢查了測(cè)試結(jié)果，自我報(bào)告的NSAID使用情況，測(cè)試前一個(gè)月的環(huán)境顆粒物（PM）和碳煙之間的關(guān)系，同時(shí)考慮了多種因素，包括受試者的健康狀況以及是否吸煙。
由于研究人群中服用NSAID的大多數(shù)人都使用阿司匹林，因此研究人員說，他們觀察到的修飾作用主要來自阿司匹林，但補(bǔ)充說非阿司匹林NSAID的作用值得進(jìn)一步探討。雖然機(jī)理尚不清楚，但研究人員推測(cè)，非甾體抗炎藥可減輕空氣污染引起的炎癥。
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“將我們暴露于空氣污染的風(fēng)險(xiǎn)降至最低仍然很重要，因?yàn)榭諝馕廴九c從癌癥到心血管疾病等一系列不良健康影響有關(guān)。” 研究人員說。
感興趣可以閱讀：?
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/10/191002165233.htm
MIT開發(fā)新系統(tǒng)在干擾環(huán)境中定位，補(bǔ)位GPS
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傳統(tǒng)的定位技術(shù)利用GPS衛(wèi)星或設(shè)備之間共享的無線信號(hào)來確定它們之間的相對(duì)距離和位置。但是在建筑物的內(nèi)部、地下隧道、反射表面，障礙物或其他有干擾信號(hào)的地方，準(zhǔn)確性會(huì)受到很大影響。
?麻省理工學(xué)院，費(fèi)拉拉大學(xué)，巴斯克應(yīng)用數(shù)學(xué)中心（BCAM）和南加州大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種系統(tǒng)，即使在這些干擾環(huán)境里也可以捕獲位置信息。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的稱為“節(jié)點(diǎn)”的設(shè)備在信號(hào)不通的環(huán)境中進(jìn)行無線通信時(shí)，系統(tǒng)會(huì)融合節(jié)點(diǎn)之間交換的殘缺的無線信號(hào)中的各種類型的位置信息以及數(shù)字地圖和慣性信號(hào)數(shù)據(jù)。這樣做時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)考慮與所有其他節(jié)點(diǎn)的位置相關(guān)的所有信息（稱為“軟信息”）。
該系統(tǒng)利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)和減少已處理數(shù)據(jù)維度的技術(shù)來根據(jù)測(cè)量值和背景數(shù)據(jù)確定可能的位置。然后使用這些信息來精確定位節(jié)點(diǎn)的位置。在惡劣環(huán)境的模擬中，該系統(tǒng)的運(yùn)行明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方法。
感興趣可以閱讀：?
http://news.mit.edu/2019/iot-smart-device-position-1003? ? ??? ? ? ? ??
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無線疼痛控制器有望取代易成癮阿片類藥物
萊斯大學(xué)和得克薩斯醫(yī)學(xué)中心的神經(jīng)工程學(xué)者正合作開發(fā)一種可植入人體的無線神經(jīng)刺激器，這種神經(jīng)刺激器有望代替阿片類藥物用于緩解病患疼痛。
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神經(jīng)性疼痛約占慢性疼痛患者的40％，常常導(dǎo)致病患焦慮，抑郁和對(duì)阿片類藥物成癮。作為阿片類藥物的可替代品，新發(fā)明的可植入神經(jīng)刺激器體積將足夠小，可以被放置在支架上并在鄰近中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)特定區(qū)域的血管內(nèi)輸送。
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研究表明，當(dāng)醫(yī)生測(cè)試脊髓和背根神經(jīng)節(jié)（一束將感覺信息傳遞到脊髓的神經(jīng)束）時(shí)，電刺激能夠有效的減輕病患疼痛。這項(xiàng)技術(shù)將有助于減少與神經(jīng)刺激療法相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，例如降低手術(shù)和感染的可能性。較小的設(shè)備還利于更精確的放置和更可預(yù)測(cè)的結(jié)果。
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研究人員表示，研發(fā)才剛剛開始，需要進(jìn)行臨床前和試驗(yàn)來測(cè)試該裝置的安全性和有效性?！拔覀兊哪繕?biāo)是為患有神經(jīng)性疼痛且對(duì)藥物治療有抵抗力的患者提供一種非阿片類藥物替代品?！?/span>
感興趣可以閱讀：
http://news.rice.edu/2019/10/04/wireless-pain-management-could-be-alternative-to-opioids/
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卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、哈佛大學(xué)同時(shí)研發(fā)4D打印系統(tǒng)
4D打印是什么？4D打印是指利用“可編程物質(zhì)”和3D打印技術(shù)，制造出在預(yù)定的刺激下（如放入水中，或者加熱、加壓、通電、光照等）可自我變換物理屬性的三維物體。
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最近，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)研發(fā)了一套叫做"A-line," 的4D打印系統(tǒng)。當(dāng)需要被打印的物體可以穿過狹窄的開口，并隨后變換形狀時(shí)，該系統(tǒng)打印的材料就具有特殊的性能。例如，穿過狹窄瓶頸插入的桿可能會(huì)變成鉤子，以將物體從瓶中撈出。或者將細(xì)長的細(xì)緊固件插入椅子座位的孔中，可能會(huì)將椅子腿鎖定到位。
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?圖：用A線系統(tǒng)生產(chǎn)的“線”形塑料結(jié)構(gòu)在受熱觸發(fā)時(shí)會(huì)彎曲，折疊和扭曲成預(yù)定的形狀
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到目前為止，4D打印面臨的最大挑戰(zhàn)之一就是創(chuàng)建復(fù)雜的，平滑彎曲的形狀的能力。這很難用簡單的材料結(jié)構(gòu)處理，而是需要使用多種材料的異構(gòu)設(shè)計(jì)。因此哈佛的研究人員使用彎曲肋條,通過多方向的選擇與重復(fù)，可以多層構(gòu)建復(fù)雜的晶格。
在此過程中，肋條是使用四種不同的彈性體墨水組合沉積的-每種墨水對(duì)刺激的反應(yīng)都不同。為了實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)換，在設(shè)計(jì)階段預(yù)先確定了用于創(chuàng)建每個(gè)單獨(dú)的肋的確切位置，方向和材料等等。
?感興趣可以閱讀：
https://www.cs.cmu.edu/news/one-dimensional-objects-morph-new-dimensions
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斯坦福大學(xué)深層組織成像技術(shù)，照亮人體內(nèi)深處的腫瘤
斯坦福大學(xué)的化學(xué)家近日開發(fā)了一種新的深層組織成像技術(shù)，通過該技術(shù)，醫(yī)生可以“看到”人體的皮膚下方，以無與倫比的清晰度探測(cè)到埋藏的腫瘤。
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在9月30日出版的《自然生物技術(shù)》雜志上的一項(xiàng)新研究中，研究人員分享了如何使用這項(xiàng)技術(shù)來預(yù)測(cè)癌癥患者對(duì)免疫療法的反應(yīng)，并跟蹤其在治療后的進(jìn)展。
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研究負(fù)責(zé)人為斯坦福大學(xué)人文與科學(xué)學(xué)院的化學(xué)教授Hongjie Dai，其把這種技術(shù)稱為無創(chuàng)生物組織探測(cè)法。
該技術(shù)依賴于含有鉺元素的納米顆粒，這種元素屬于一類所謂的稀土礦物，在紅外線照射下會(huì)發(fā)出獨(dú)特的光線。
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研究人員用化學(xué)涂層覆蓋納米顆粒，這有助于納米顆粒溶解在人的血液中，并使其毒性更小并且能更快地排出體外。另外，該涂層為分子提供了錨定點(diǎn)，這些分子可以定位并附著在細(xì)胞上的特定蛋白質(zhì)上。
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感興趣可以閱讀：
https://news.stanford.edu/2019/10/03/infrared-vision-immunotherapy/
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海外高校
癱瘓病人使用腦接機(jī)器再次“站立行走”
BBC報(bào)道，30歲的法國癱瘓男子Thibault穿戴可以由他本人大腦控制的機(jī)器外衣，成功恢復(fù)了對(duì)癱瘓四肢的控制。
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研究人員對(duì)Thibault進(jìn)行了手術(shù)，將兩個(gè)感應(yīng)片放置在他的大腦表面，覆蓋控制運(yùn)動(dòng)的大腦部分。感應(yīng)片讀取大腦的指令信號(hào)，將指令發(fā)送到連接的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)隨后將信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)器外衣的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
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實(shí)驗(yàn)室公布了一段視頻，視頻中Thibault穿著笨重的重達(dá)143磅的機(jī)器外衣，該機(jī)器被稱為“體外骨架”。他走過房間，雙臂向各個(gè)方向移動(dòng)。
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2017年起，他參與了Clinatec實(shí)驗(yàn)室和格勒諾布爾大學(xué)一起研發(fā)的“體外骨架”項(xiàng)目。最初他在游戲中練習(xí)使用大腦讀取片控制虛擬角色，逐漸進(jìn)展到穿戴機(jī)器人外衣行走。
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該實(shí)驗(yàn)室希望獲得更詳細(xì)的大腦植入物讀數(shù)圖，及功能更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)來改善機(jī)器的響應(yīng)能力。但目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)使研究人員深受鼓舞。
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目前Thibault能控制的動(dòng)作遠(yuǎn)未完美，且機(jī)器人服目前僅能在實(shí)驗(yàn)室中使用。但研究人員說，這種方法總有一天可以大大改善患者的生活質(zhì)量。
?感興趣可以閱讀：
https://www.bbc.com/news/health-49907356
大公司
手機(jī)程序從個(gè)人照片中監(jiān)測(cè)眼部疾病，AI發(fā)現(xiàn)某些早期眼疾勝過醫(yī)生
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智能手機(jī)應(yīng)用程序White Eye Detector可以通過分析照片比醫(yī)生早一年發(fā)現(xiàn)兒童眼部疾病。該APP使用機(jī)器學(xué)習(xí)，在照片中測(cè)評(píng)瞳孔在照片中反射白光的跡象。兒童白瞳癥在照片中看起來與閃光導(dǎo)致的紅眼相似，但是“紅眼”實(shí)際上是眼睛健康的標(biāo)志，而白色反射有可能是問題的征兆。
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“白眼”有可能表明兒童患有視網(wǎng)膜癌母細(xì)胞瘤，或其他罕見眼疾，包括早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變，白內(nèi)障等。盡早發(fā)現(xiàn)這些疾病可以保留病眼，甚至挽救生命。
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為了測(cè)試該系統(tǒng)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)40名兒童測(cè)試了近53000張照片。其中一半測(cè)試者眼睛健康，另一半已被診斷出患有白斑病相關(guān)的眼病。在20名患病的兒童中，該應(yīng)用程序成功以被醫(yī)生確診前平均1.3年的照片確診16名。
研究人員證實(shí)該APP平均能比醫(yī)生提前9個(gè)月的時(shí)間確診單側(cè)視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤患病兒童，而這個(gè)時(shí)間足以決定患兒是否能保留病眼。
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感興趣可以閱讀：
https://spectrum.ieee.org/the-human-os/biomedical/diagnostics/app-detects-eye-disease-in-personal-photos
谷歌提升大規(guī)模多語種的語音識(shí)別能力
Google Assistant的一項(xiàng)核心功能是理解人類語音，并且要確保其產(chǎn)品能夠?yàn)槭澜缟媳M可能多的語種服務(wù)。但這充滿了挑戰(zhàn)，因?yàn)楦哔|(zhì)量的自動(dòng)語音識(shí)別（ASR）系統(tǒng)需要大量的音頻和文本數(shù)據(jù)。而許多小語種幾乎沒有可用的數(shù)據(jù)。
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在2019年9月Interspeech上，谷歌研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布了《具有流式端到端模型的大型多語言語音識(shí)別》論文，介紹了一個(gè)端到端（E2E）系統(tǒng)，該系統(tǒng)用單個(gè)語言訓(xùn)練模型，但可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多語言識(shí)別。其背后的理念是，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以從一種數(shù)據(jù)豐富的語言的音頻數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)“知識(shí)”，獲得訓(xùn)練，然后被數(shù)據(jù)稀缺的語言使用，而并不需要從頭開始學(xué)習(xí)所有內(nèi)容。
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研究團(tuán)隊(duì)用9種印度語言做了測(cè)試，證明了該系統(tǒng)在用于數(shù)據(jù)稀缺的小語種時(shí)，ASR質(zhì)量顯著提高。
感興趣可以閱讀：
https://ai.googleblog.com/2019/09/large-scale-multilingual-speech.html
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Deepfake專家表示：“完全真實(shí)”的Deepfake將在6個(gè)月到1年內(nèi)發(fā)生
Deepfake專家兼南加州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授黎顥近日在接受CNBC采訪時(shí)表示，肉眼無法辨別的深度虛假視頻的出現(xiàn)，只需要6-12個(gè)月的時(shí)間。
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黎顥說：“很快，我們將無法再真正檢測(cè)Deepfake了，因此我們必須考慮其他類型的解決方案?！?/span>
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他補(bǔ)充說，Deepfake在時(shí)尚和娛樂領(lǐng)域肯定有積極的用途，例如其可以使遠(yuǎn)程視頻會(huì)議的體驗(yàn)更好。但是如果用于惡作劇和政治則很糟糕。黎顥原本預(yù)測(cè)該技術(shù)的發(fā)展還需要2-3年的時(shí)間，但是越來越多的研究和令人難以置信的Zao換臉應(yīng)用程序使他調(diào)整了預(yù)測(cè)時(shí)間。
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黎顥認(rèn)為，Deepfake技術(shù)本身不是問題，而是人們使用該技術(shù)來欺騙或傷害會(huì)帶來問題。那么我們?nèi)绾伪苊鈬?yán)重的后果呢? ?“如果你需要構(gòu)建能夠檢測(cè)出Deepfake內(nèi)容的人工智能框架，則必須使用同類技術(shù)對(duì)檢測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練。因?yàn)槿绻悴恢浪鼈兪侨绾喂ぷ鞯模瑒t就很難檢測(cè)出它們?！?/span>
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https://futurism.com/pioneer-perfect-deepfake-six-months-away
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怎么樣，今天的哪條技術(shù)前沿讓你印象最深？歡迎大家留言討論！
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