腦機接口作為新興技術,為大腦與外部直接交互提供了新的解決
思路,在新一輪的技術升級中被給予厚望。
腦機接口關鍵技術包括采集技術、刺激技術、范式編碼技術、解碼算法技術、外設技術和系統(tǒng)化技術。其中,采集技術研發(fā)重點包括
采集端和信號處理端。采集端常規(guī)技術手段包括電采集、磁采集、近
紅外采集等手段,其中電采集為主流研發(fā)方向,磁和近紅外等采集技
術因為成本和技術成熟度等制約,距離應用落地相對更遠。信號處理
端涉及模擬芯片和數(shù)字芯片。由于當前腦機接口系統(tǒng)所用的數(shù)字芯片多為行業(yè)通用芯片,所以重點介紹模擬芯片的發(fā)展。刺激技術重點介紹腦深部電極刺激(Deep Brain Stimulation, DBS)閉環(huán)控制的進展,
以及腦機接口技術在助盲領域的最新進展。范式編碼和解碼算法技術
介紹了當前主流研究進展。由于外控技術和系統(tǒng)化技術的創(chuàng)新多在于
工程集成,因此不在此介紹。
腦機接口技術的應用場景按照信息流向分為腦狀態(tài)檢測、神經調控和對外交互三類。從信息流向來看,腦狀態(tài)檢測是信息從大腦流向
外部和外設,神經調控則是信息從外部和外設流向大腦,而對外交互則是信息的雙向流動,因此重點圍繞信息的利用、交互和反饋來介紹
腦機接口系統(tǒng)在不同場景下的典型應用以及系統(tǒng)在各方面性能上的
需求
黎曼幾何算法通?梢杂糜趯ΨQ正定(SPD)矩陣的空間上應用 運算,進而提供一個統(tǒng)一的框架來處理不同的腦機接口范式,黎曼框架由于具有擴展性
類腦解碼器成為新一代解碼方法,得到類腦的解碼器可用于腦機接口控制,腦機接口系統(tǒng)在使用過程中,閉環(huán)控制的練習可以導致神經元為適應用戶的運動系統(tǒng)而發(fā)生變化
穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(Steady-state visual evoked potentials,SSVEP)刺激范式朝向更高效,更舒適和更自然發(fā)展,應用在高速率腦機接口打字交互系統(tǒng)
MRCP 和運動想象是不依賴于外部刺激的,由人體真實運動意圖誘發(fā)的主動式腦機接口范式,相較于運動想象,MRCP不依賴于重復的運動想象
性能和可用性兩方面提出滿足五大需求的腦機接口系統(tǒng)關鍵指標,性能指標包括響應時間,識別正確率,可輸出指令數(shù)量和菲茨吞吐量,可用性指標包括易用性,長效性,魯棒性,安全性和互操作性
從性能指標與可用性指標兩個方面有效衡量腦機接口系統(tǒng)是否滿足五大需求;腦機接口的實現(xiàn)也離不開核心關鍵技術的支撐,腦狀態(tài)檢測神經調控和對外交互技術等
對指導學科建設和重大科研基金立項具有導向作用;有助于引導廣大科技工作者面向經濟主戰(zhàn)場和重大實際需求開展科研攻關,促進相關從業(yè)人員對技術全景加深理解和認知
闡述了腦機接口技術的基本概念,分類,相關理論與技術和全球產業(yè)情況,梳理了國際相關標準化組織,進一步推動腦機接口標準化工作,支撐類腦智能產業(yè)又好又快發(fā)展
腦機接口是腦科學和類腦智能研究的重要方向,腦機接口技術進入了快速發(fā)展階段,在信號獲取和處理,解碼算法和系統(tǒng)實現(xiàn)等關鍵技術領域取得了很多突破性進展
一種機器人末端執(zhí)行器位置控制的新方法,即合理地控制手臂各位置的連桿。用戶可以自由的選擇要控制的連桿
腦機融合技術,就是通過芯片和傳感器,用大腦控制各種設備能治療大腦損傷和缺陷,還能大大增強人類的認知與行為能力。