腦機(jī)接口技術(shù)在商業(yè)銀行的應(yīng)用前景展望

來(lái)源：金融電子化 時(shí)間：2017-12-01 20:13:31 作者：王彥博 李凌 楊璇 張軍

　　FinTech時(shí)代，以數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)為核心驅(qū)動(dòng)力，以物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、人工智能、量子信息計(jì)算等前沿技術(shù)為重要載體的金融科技形態(tài)對(duì)商業(yè)銀行傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)模式產(chǎn)生了巨大沖擊，同時(shí)也帶來(lái)了無(wú)限機(jī)遇。得益于FinTech領(lǐng)域的快速發(fā)展，以腦機(jī)接口技術(shù)為代表的前沿科技在商業(yè)銀行未來(lái)應(yīng)用中顯現(xiàn)出繁榮前景。本文從商業(yè)銀行實(shí)際出發(fā)，對(duì)國(guó)內(nèi)外腦機(jī)接口領(lǐng)域的發(fā)展及現(xiàn)狀進(jìn)行梳理，并以此為基礎(chǔ)對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)在商業(yè)銀行的應(yīng)用前景予以展望，以期推動(dòng)商業(yè)銀行在FinTech時(shí)代下綜合競(jìng)爭(zhēng)能力的布局與提升。

　　腦機(jī)接口的發(fā)展及現(xiàn)狀

　　腦機(jī)接口（BCI，Brain Computer Interface）是指不依賴人體外周神經(jīng)和肌肉等正常路徑，而直接利用腦信號(hào)來(lái)建立人與外界的交流通道。該技術(shù)擴(kuò)展了人腦與外界交流控制的能力，從而引發(fā)對(duì)傳統(tǒng)交流方式和控制手段的變革。腦機(jī)接口是一門(mén)交叉學(xué)科，涉及了神經(jīng)科學(xué)、信號(hào)檢測(cè)與處理、模式識(shí)別等多個(gè)領(lǐng)域，其研究范圍涵蓋了認(rèn)知科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、機(jī)器人控制、臨床醫(yī)學(xué)等諸多學(xué)科。

　　1. 腦機(jī)接口的起源與發(fā)展。

　　20世紀(jì)20年代，德國(guó)耶那大學(xué)的Hans Berger發(fā)現(xiàn)人類(lèi)大腦產(chǎn)生的腦電信號(hào)可以從頭皮進(jìn)行記錄。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究，Berger奠定了使用腦電圖作為臨床診斷和開(kāi)展后續(xù)研究的基本工具。20世紀(jì)60年代，Delgado開(kāi)發(fā)了一種可植入身體的芯片，利用無(wú)線電刺激大腦，并通過(guò)遙測(cè)技術(shù)發(fā)送大腦活動(dòng)的腦電信號(hào)，從而控制受控體自由移動(dòng)——Delgado曾利用該原理成功阻止了一頭奔跑中的公牛。同一時(shí)期，F(xiàn)etz的研究也顯示猴子可以通過(guò)控制單個(gè)腦細(xì)胞的活動(dòng)來(lái)操控儀表指針以獲取食物獎(jiǎng)勵(lì)。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的長(zhǎng)足發(fā)展，速度更快、計(jì)算力更強(qiáng)的系統(tǒng)平臺(tái)得到應(yīng)用普及，信號(hào)處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)挖掘等相關(guān)模型算法得到深入發(fā)展。大腦如何處理感知信息和如何產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)輸出的研究不斷取得突破，腦機(jī)接口研究在學(xué)界和業(yè)界的關(guān)注度迅速攀升。

　　2. 腦機(jī)接口技術(shù)原理。

　　當(dāng)人進(jìn)行思考、產(chǎn)生意識(shí)活動(dòng)或者受到視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等外界刺激時(shí)，大腦中的神經(jīng)細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生微弱的神經(jīng)電信號(hào)，這些神經(jīng)電信號(hào)傳導(dǎo)至大腦頭皮形成腦電波，并體現(xiàn)出某種節(jié)律或者空間分布的特征。這些特征借助高性能的生物電信號(hào)采集系統(tǒng)可以被獲取、理解并轉(zhuǎn)化為具體應(yīng)用。腦電信號(hào)與外界交互主要經(jīng)歷四個(gè)步驟：（1）信號(hào)采集。通過(guò)特定的設(shè)備和手段對(duì)大腦信號(hào)進(jìn)行采集并形成數(shù)字信號(hào)，采集腦信號(hào)的方法也有很多種，在腦機(jī)接口系統(tǒng)中，最常用的是可穿戴式的腦電設(shè)備。（2）特征提取。采集的信號(hào)按照某種變換方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而對(duì)所采集的腦信號(hào)進(jìn)行降噪和特征提取。（3）分類(lèi)與識(shí)別。運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，對(duì)這些特征進(jìn)行自動(dòng)分類(lèi)和模式識(shí)別，分辨出引發(fā)該神經(jīng)電活動(dòng)變化的意識(shí)信息。（4）控制外部設(shè)備。將人的這些意識(shí)活動(dòng)信息轉(zhuǎn)換成能夠反映人意圖的控制指令，控制系統(tǒng)接受控制指令后操控外部設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)人腦對(duì)計(jì)算機(jī)等外部設(shè)備的直接控制。

　　腦機(jī)接口系統(tǒng)可以根據(jù)腦電信號(hào)獲取方式的不同，分為“侵入式”與“非侵入式”兩種?！扒秩胧健钡哪X機(jī)接口通過(guò)將電極植入大腦內(nèi)部獲取腦電信號(hào)，這種方式需要進(jìn)行開(kāi)顱手術(shù)；而“非侵入式”的腦機(jī)接口只用將電極貼在頭皮表面，通過(guò)腦電圖等方式獲取腦電信號(hào)，整個(gè)過(guò)程無(wú)需任何手術(shù)?！扒秩胧健庇捎谛枰獜拇竽X內(nèi)部獲取腦電信號(hào)，因此受干擾較小，信號(hào)質(zhì)量高，但是開(kāi)顱手術(shù)增加了風(fēng)險(xiǎn)性?！胺乔秩胧健敝苯訌念^皮上獲取腦電信號(hào)，操作簡(jiǎn)單，方便安全，但是易受到外界噪音干擾，腦電信號(hào)的質(zhì)量較低。當(dāng)前除了腦電圖以外，“非侵入式”采集方式還有腦磁圖、近紅外光譜以及功能性磁共振成像等。

　　除了對(duì)“人腦向計(jì)算機(jī)輸出”領(lǐng)域的研究以外，“計(jì)算機(jī)向人腦輸入”領(lǐng)域也同樣具有重要意義。以“腦深度電刺激”為例，通過(guò)使用“腦起搏器”刺激大腦的特定部分，可以消除運(yùn)動(dòng)功能衰退及情感障礙等癥狀。典型的“腦深度電刺激”系統(tǒng)主要有三個(gè)組件：一根置于大腦內(nèi)的導(dǎo)線（以刺激電極為終端），一個(gè)脈沖發(fā)生器和一條將這兩者鏈接起來(lái)的連接線。這種刺激需要通過(guò)手術(shù)植入人體內(nèi)。根據(jù)不同的應(yīng)用需求，導(dǎo)線植入大腦的區(qū)域不同，脈沖發(fā)生器產(chǎn)生固定頻率的脈沖刺激，以達(dá)到對(duì)人腦產(chǎn)生影響的效果。

　　隨著虛擬現(xiàn)實(shí)等人機(jī)交互技術(shù)逐步發(fā)展成熟，將腦機(jī)接口與VR頭盔等設(shè)備相結(jié)合的研究有望取得突破性發(fā)展，為“非侵入式”腦機(jī)接口應(yīng)用領(lǐng)域拓寬了想象空間。

　　腦機(jī)接口在商業(yè)銀行的應(yīng)用前景展望

　　結(jié)合商業(yè)銀行業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)實(shí)際，腦機(jī)接口的應(yīng)用場(chǎng)景可體現(xiàn)在四個(gè)方面：基礎(chǔ)服務(wù)保障（Basic）、售前識(shí)別準(zhǔn)備（Before）、售中最佳體驗(yàn)（Best）以及售后合規(guī)防范（Backup），形成了腦機(jī)接口在商業(yè)銀行的“4B”應(yīng)用框架。

　　1.基礎(chǔ)服務(wù)保障：客戶身份識(shí)別與驗(yàn)證。

　　客戶的信息安全及保密是商業(yè)銀行必須滿足的基礎(chǔ)服務(wù)保障。鑒于傳統(tǒng)基于身份證和密碼的身份識(shí)別方式存在易丟失、易遺忘、易被盜取等問(wèn)題，在FinTech時(shí)代生物識(shí)別技術(shù)異軍突起，迅速得到了廣泛應(yīng)用。然而，由于人臉、虹膜、掌紋、指靜脈等生物特征具有很強(qiáng)的唯一性和不可更改性，一旦被盜取將造成無(wú)法挽回的影響，畢竟整容的成本代價(jià)太大，人們更不可能長(zhǎng)出新的虹膜、手掌來(lái)替換被盜取的生物特征。因此可以預(yù)見(jiàn)，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，腦機(jī)接口將在金融安保的身份驗(yàn)證中扮演重要角色。目前，學(xué)界已有實(shí)驗(yàn)證明了運(yùn)用腦電進(jìn)行身份識(shí)別的有效性。由于腦電圖信號(hào)的相關(guān)節(jié)律活動(dòng)是存在個(gè)體差異的，因此有研究提出使用該特征作為“生物特征簽名”進(jìn)行身份識(shí)別?！渡窠?jīng)計(jì)算學(xué)》刊載的相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)將腦電波形成“腦印記”能夠有效進(jìn)行身份識(shí)別，準(zhǔn)確率達(dá)到94%，同時(shí)“腦印記”是可以刪除重置的，更加安全可靠。

　　2.售前識(shí)別準(zhǔn)備：警覺(jué)性監(jiān)測(cè)與客戶教育認(rèn)知。

　　當(dāng)前，“以客戶為中心”已經(jīng)成為各家商業(yè)銀行的共識(shí)。“以客戶為中心”的前提是對(duì)客戶的深度了解，然而在商業(yè)銀行日常經(jīng)營(yíng)中，如何了解客戶并為客戶推薦與其風(fēng)險(xiǎn)和收益偏好適配的產(chǎn)品，一直都是困擾一線人員的重要問(wèn)題。該問(wèn)題的產(chǎn)生可以概括為兩方面原因：其一，銀行人員缺乏技巧和方法了解客戶真實(shí)的風(fēng)險(xiǎn)和收益偏好，這可以通過(guò)為客戶設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)卷以及開(kāi)展客戶教育來(lái)完善；其二，客戶并未真實(shí)了解自己對(duì)風(fēng)險(xiǎn)及收益的感受度，即其風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生前的假設(shè)風(fēng)險(xiǎn)承受能力與風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生后的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)承受能力發(fā)生偏差。特別是在第二種情況下，腦機(jī)接口在警覺(jué)性監(jiān)測(cè)方面的實(shí)驗(yàn)成果可被引入商業(yè)銀行用于改善該問(wèn)題。有研究表明，可以通過(guò)監(jiān)測(cè)大腦信號(hào)來(lái)識(shí)別受試者從警覺(jué)性狀態(tài)到缺乏警覺(jué)性狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。實(shí)驗(yàn)證明，腦電信號(hào)中特定的信號(hào)特征（如腦連接特征、頻帶Gamma波的能量）可以用來(lái)監(jiān)測(cè)人的情感?；谶@些量化情感監(jiān)測(cè)方法，我們可以通過(guò)追蹤腦信號(hào)特征的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)用于警覺(jué)性監(jiān)控的“非侵入式”BCI。通過(guò)監(jiān)測(cè)腦電信號(hào)，商業(yè)銀行可以更加準(zhǔn)確地了解客戶對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和收益的真實(shí)警覺(jué)性水平，從而有助于銀行從業(yè)人員為客戶推薦與其風(fēng)險(xiǎn)和收益偏好相匹配的金融產(chǎn)品。

　　3.售中最佳體驗(yàn):普惠金融與品質(zhì)金融。

　　2005年，聯(lián)合國(guó)提出普惠金融的概念——以可負(fù)擔(dān)的成本為有金融服務(wù)需求的社會(huì)各階層和群體提供適當(dāng)、有效的金融服務(wù)。隨著普惠金融概念在國(guó)內(nèi)商業(yè)銀行落地，以中小微企業(yè)、農(nóng)民群體等重點(diǎn)服務(wù)對(duì)象的金融業(yè)務(wù)已逐步開(kāi)展。然而，殘疾人作為需要重點(diǎn)服務(wù)的群體至今仍少有問(wèn)津。根據(jù)第六次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù)，中國(guó)殘聯(lián)估算我國(guó)殘疾人總數(shù)約8500萬(wàn)，其中肢體障礙患者占比29.08%，視覺(jué)障礙患者占比14.86%，聽(tīng)力障礙患者占比24.16%，語(yǔ)言障礙患者占比1.53%。BCI領(lǐng)域最初的研究的目的正是要幫助殘疾人及各類(lèi)障礙性患者提高生活品質(zhì)，目前大量的BCI研究應(yīng)用主要集中于這一領(lǐng)域。比如應(yīng)用較為廣泛的人工耳蝸，能夠幫助失聰者重獲聽(tīng)力；癱瘓病人可以運(yùn)用大腦信號(hào)來(lái)控制輪椅、外骨骼、機(jī)器人等設(shè)備重獲行動(dòng)自由。商業(yè)銀行可以運(yùn)用腦機(jī)接口技術(shù)成果對(duì)當(dāng)前自助機(jī)具、廳堂服務(wù)機(jī)器人等金融設(shè)備升級(jí)改造，為殘障人士提供貼身和貼心的金融服務(wù)。此外，將腦機(jī)接口技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，為普惠金融與品質(zhì)金融的應(yīng)用提供了無(wú)限想象空間。無(wú)論是殘障客戶還是普通客戶均可佩戴VR頭盔，在虛擬的環(huán)境中體驗(yàn)各類(lèi)銀行網(wǎng)點(diǎn)的服務(wù)，客戶可通過(guò)腦電信號(hào)操控自身在虛擬環(huán)境中的動(dòng)作行為，完成路線移動(dòng)和業(yè)務(wù)辦理。通過(guò)上述方法，不僅能夠滿足殘障人士的業(yè)務(wù)辦理需求，同時(shí)也可提升普通客戶的服務(wù)尊享度，實(shí)現(xiàn)從普惠金融向品質(zhì)金融的提升。

　　4.售后合規(guī)防范:為客戶糾紛處理提供支持。

　　在商業(yè)銀行日常經(jīng)營(yíng)中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)客戶的異議處理、投訴甚至糾紛。即使在經(jīng)過(guò)“雙錄”的情況下，還原事實(shí)真相、判斷客戶與銀行員工的表述是否真實(shí)仍是具有挑戰(zhàn)性的難題。BCI在測(cè)謊領(lǐng)域的研究對(duì)該應(yīng)用提供了可能的解決方案。傳統(tǒng)的測(cè)謊技術(shù)一般是測(cè)謊儀，它測(cè)量受試者在回答一系列問(wèn)題時(shí)的身體反應(yīng)，如血壓、皮膚導(dǎo)電率、心率的變化等。這一技術(shù)的前提是欺騙性回答將產(chǎn)生與真正回答不同的生理反應(yīng)。然而，專家普遍認(rèn)為測(cè)謊儀是不可靠的，因?yàn)闇y(cè)謊儀監(jiān)測(cè)到的是“焦慮”而不是“欺騙”，且數(shù)據(jù)顯示其準(zhǔn)確率僅比機(jī)會(huì)水平略好一點(diǎn)。為克服測(cè)謊儀的不足，可以設(shè)計(jì)一套基于腦電的系統(tǒng)，利用大腦的反應(yīng)來(lái)檢測(cè)一個(gè)人是否在先前遇到過(guò)特定的人、地方、物體或事務(wù)。這種基于記憶檢測(cè)的BCI可以用來(lái)直接連接當(dāng)事人（或目擊者）的大腦。操作中，要求受試者區(qū)分預(yù)先設(shè)計(jì)好的目標(biāo)和無(wú)關(guān)刺激，夾雜在無(wú)關(guān)刺激中的診斷項(xiàng)目稱為“探針”。如果一個(gè)人不了解相關(guān)情況，那么就不能從無(wú)關(guān)刺激中區(qū)分出“探針”；而對(duì)于了解相關(guān)情況的人，可以從無(wú)關(guān)刺激中感知到不同的“探針”，并且有可能誘發(fā)能被BCI檢測(cè)到的腦電信號(hào)?；贐CI，商業(yè)銀行可以為客戶糾紛處理提供必要的技術(shù)手段，做好售后合規(guī)防范，保障客戶及銀行自身的權(quán)益。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　當(dāng)前，隨著FinTech的不斷深入發(fā)展、硬件成本的降低和數(shù)據(jù)分析方法的進(jìn)步，腦電設(shè)備越來(lái)越小巧，更易穿戴，這為腦機(jī)接口技術(shù)的應(yīng)用普及提供了很大空間。同時(shí)，金融業(yè)與腦機(jī)接口技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用前景廣闊，尤其在商業(yè)銀行應(yīng)用方面呈現(xiàn)出巨大潛力。本文梳理了國(guó)內(nèi)外腦機(jī)接口領(lǐng)域的發(fā)展及現(xiàn)狀，并從商業(yè)銀行實(shí)際出發(fā)，提出了腦機(jī)接口在商業(yè)銀行的“4B”應(yīng)用框架，對(duì)四類(lèi)可能的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行描述，以期推動(dòng)商業(yè)銀行在FinTech時(shí)代下綜合競(jìng)爭(zhēng)能力的布局與提升。

　　文 中國(guó)民生銀行 王彥博

　　 英國(guó)肯特大學(xué) 李凌

　　 中國(guó)民生銀行 楊璇 張軍

　　

責(zé)任編輯：陳近梅