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洪波:脑机接口传递思维

躺在沙发上觉得冷,空调自动打开暖风功能,感觉有些无聊,电视就亮了起来……这一切不需要你动手,只要你想,一个意念就能实现。这是不是很科幻?但这可能就是我们未来的生活。目前,越来越多的科学家正在投入“心灵感应”的研究,近日,清华大学医学院生物医学工程系洪波副教授的研究团队,取得了利用听觉皮层的活动信号识别用户思维的技术突破。这项工作作为封面文章发表在美国《IEEE神经系统与康复工程汇刊》上。$$  《北京科技报》:人的思维是如何传递给机器的?$$  洪波:人的大脑约有1000亿个神经细胞。大脑时刻都在接受着来自外界和自身的刺激,这些刺激使得大脑中一些区域的神经细胞活动增强,形成几十毫伏的放电脉冲,这些电脉冲综合起来并传导到头皮表面就成为我们可以记录到的脑电,因此脑电是思维活动的一种物质表现形式。科学家利用微弱信号放大装置来探测神经细胞的活动,之后再通过复杂的统计、挖掘、分类算法,探索出脑电数据中承载的大脑思维。$$  《北京科技报》...  (本文共1页) 阅读全文>>

《江西蓝天学院学报》2006年02期
江西蓝天学院学报

未来不是梦——脑机接口综述

1、前言今天,如果我们想要看电视,我们需要用手控制遥控器;我们想操纵电脑,也必须使用双手。然而,也许有一天,我们可以改变这一切,因为在不远的将来,人类与机器可以直接对话,不需通过肢体,只需要思维。这是在做梦吗?不,这是一项新技术—“脑机接口”。脑机接口(Brain-computer Interface,以下简称BCI),是近年来发展起来的一种人机接口,它不依赖于大脑的正常输出通路(即外围神经和肌肉组织),就可以实现人脑与外界(计算机或其它外部装置)直接通信的系统。广义上讲,这种通信也可以是双向的,一方面外界的信息(声音、需要记忆的内容等)可以直接传入大脑,比如电子耳蜗、大脑记忆芯片等;另一方面大脑可以直接控制外界环境,本文介绍的是后者。BCI技术的出现,使得用大脑信号直接控制外界环境的想法成为可能。要想实现BCI,有三个必要条件:第一,必须有一种能够可靠反映大脑思维的信号;第二,这种信号能够被适时且快速的收集;第三,这种信号有明...  (本文共8页) 阅读全文>>

《电子测量与仪器学报》2017年07期
电子测量与仪器学报

基于视听交互刺激的认知机理与脑机接口范式研究进展

1引言伴随世界各科研强国纷纷吹响探索人类大脑奥秘号角,我国亦提出了以探索大脑思维机理、攻克中枢神经难症为主要科学研究目标和以发展新一代类脑人工智能机器为关键技术开发应用的“中国脑计划”。脑机接口(brain-computer interface,BCI)是其中重要内容之一。BCI是一种无需通过外围神经肌肉产生肢体动作便可操控电脑或开动机器、实现人与外部信息交互、使“思想”直接变成“行动”的新技术[1-3]。在目前BCI研究和应用中,人们普遍认为基于事件相关电位(event relatedpotential,ERP)的BCI系统(ERP-BCI)较为高效和稳定[4]。借助ERP-BCI,用户可以通过对视觉、听觉等刺激的选择性注意来实现目标字符或工作任务的选择。而与人类视听觉感知密切相关的图像、语音和文本(语言)信息在社会经济发展和国家安全保障等领域中扮演着重要角色,故基于视、听觉刺激的BCI系统具有极其广阔的应用前景。但现有针对视...  (本文共11页) 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

混合脑机接口实现及其应用研究

本文主要内容为混合脑机接口实现及其应用研究,包括在线脑机接口系统设计和脑电信号分析方法研究两大主要部分。研究过程中实现了脑机接口系统从离线到在线系统的跨越,完成了三个在线脑机接口算法与实时在线系统设计,包括基于事件关联电位脑机接口的电视遥控异步系统、基于语音与脑电协同控制的轮椅、基于脑电-眼电控制的混合脑机接口系统。特别是针对目前运动想象脑机接口无法实现多自由控制为突破口,提出持续-轻快运动想象脑机接口新范式,并对其采用二级控制模式获取离散指令和连续指令,以突破传统运动想象脑机接口无法实现多自由控制的限制;进一步采用异步协议参与调控分类器的输出,实现运动想象脑机接口的异步控制,脑机接口异步控制的实现可以克服同步脑机接口系统实时性差、错误触发的缺陷,为脑机接口实用化迈出坚实的一步。具体表现为:第一,设计了基于事件关联电位脑机接口的电视遥控异步系统,包括脑电信号预处理、特征提取、分类识别实时算法,开发了具有通讯功能的遥控器,实现了脑...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

基于嵌入式的脑机接口系统设计

脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)系统是一种不依赖脑正常输出通路就可以实现对脑外事物进行控制的系统,由于其具有巨大的应用前景以及理论研究价值,近年来,其已成为脑科学、生物医学工程及人机自动控制领域的一个研究热点。脑机接口发展到现阶段,已经有了很大进步,但是,目前在研的BCI系统大多依赖于基于PC平台的高性能处理器,PC体积较大,便携性差,给脑机接口的实际应用带来了一定的限制。便携性是脑机接口亟待解决的问题,近年来,ARM等嵌入式处理器有了较大的突破,其运算能力和图像处理能力都有了质的飞跃,使用嵌入式处理器已经可以应对一些较为复杂的运算任务,基于此,本文研究设计了一种基于嵌入式平台的脑机接口系统,系统采用ARM架构的嵌入式处理器作为主控,搭载嵌入式Linux系统,实现了4个指令的控制,且指令数还可以在后续改进版本中进一步扩展,该系统体积小,方便携带,也可以和电控轮椅等外围设备配合使用,从而增强其实...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科技导报》2018年01期
科技导报

2017年脑机接口研发热点回眸

脑机接口(brain-computer interface,BCI)通过解码人类思维活动过程中的脑神经活动信息,构建大脑与外部世界的直接信息传输通路,在神经假体、神经反馈训练、脑状态监测等领域有广泛的应用前景[1-4]。2017年可以说是脑机接口发展的新起点,在近年来一系列脑机接口相关科学研究突破的推动下,脑机接口技术开始走向成熟,正在得到工业界越来越多的关注和投入,例如,创业领域领军人物Elon Musk等投资创立面向神经假体应用和未来人机通信的脑机接口公司Neu-ralink[5],互联网领域领军企业Facebook宣布开始研发基于脑机接口的新一代交互技术[6]。这些行动引起了热烈讨论,也将促进脑机接口技术进一步的加速发展。本文立足于2017年脑机接口研究动态,首先介绍脑机接口在应用系统实现方面所取得的年度重要成果,随后介绍应用关键技术研究的新进展,最后对未来发展趋势进行展望。1应用系统实现:更有效的交流与控制1.1字符输入...  (本文共6页) 阅读全文>>