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实况足球游戏全国统一申请退款客服电话
2025-02-23 21:22:55
实况足球游戏全国统一申请退款客服电话

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脑机接口(kou)(Brain-Computer Interface,简称(cheng) BCI)是一种能够在大脑与外(wai)部设备之间建立直接信息交流通道的技术(shu)。其核(he)心原理(li)是通过(guo)电(dian)极(ji)(侵(qin)入式或非侵(qin)入式)记录大脑活动,利用信号处理(li)算法将神经(jing)信号转化为可执行的指令。通过(guo)脑机接口(kou),人类或动物不需(xu)要通过(guo)语言(yan)或动作,直接用大脑就可以控制机器设备。

传统脑机接口(kou)的自适应解码器缺乏大脑主动参与,且脑电(dian)信号采集的通道数急剧增长(chang),解码算法也变得更加复杂,为脑电(dian)高(gao)效实时处理(li)带来(lai)巨大挑(tiao)战。

近日,由天津大学脑机海河实验室和(he)清华大学集成电(dian)路学院合(he)作发布(bu)的全球首个“双环路”无(wu)创脑机接口(kou)系统,把脑与机的信息交互,进行了智能融(rong)合(he),实现了“1+1>2”的效果(guo),其脑电(dian)信号解码速度提升216倍,能耗降低至原本的1/1643,并可以实现对无(wu)人机的灵活“脑控”。

协同演进脑机接口(kou)框架

2月17日,相(xiang)关成果(guo)的论文在线发表于国际权(quan)威期刊《自然·电(dian)子》。论文标题为《基于忆阻器自适应神经(jing)形态解码器的脑机接口(kou)》(A memristor-based adaptive neuromorphic decoder for brain-computer interfaces)。

2月19日,该论文的通讯作者之一、天津大学许(xu)敏鹏(peng)教授向澎湃科技表示,“双环路脑机协同演进框架”的提出,不仅带来(lai)了理(li)论上的创新,更在系统性能方面实现了突破。许(xu)敏鹏(peng)解释说,在系统中引入了忆阻器,使解码速度提升很多,归一化解码速度提高(gao)百倍以上,能耗降低至千(qian)分之一以下;功耗降低很多,可以长(chang)时间进行脑机交互。“忆阻器的基本原理(li)就是模拟大脑神经(jing)元的放电(dian)过(guo)程。”在连续6小时的长(chang)时程脑机交互实验中,“双环路”脑机接口(kou)的准确(que)率提升约(yue)20%,打破了传统脑机接口(kou)实验时长(chang)一般(ban)控制在1个小时的限制。

对于“脑控”时长(chang)上的差异,许(xu)敏鹏(peng)表示,传统的脑接口(kou)研(yan)究(jiu),一般(ban)都是短时长(chang)研(yan)究(jiu)。“因为我们的大脑是一个非线性系统,它的脑电(dian)波一直都在变化。这种变化的脑电(dian)波会对我脑机的解码带来(lai)负面影响,让它的正确(que)率下降,导致没有办(ban)法做长(chang)时间的脑机交互。但我们是做了6个小时的脑机交互实验。我们通过(guo)‘双环路’机制,让整个脑机接口(kou)的系统性能不随时间的推移(yi)而下降,反而提升了。”

许(xu)敏鹏(peng)表示,因为无(wu)人机操控应该是目前脑机接口(kou)控制任务(wu)中难度最大的任务(wu),所以这次他们选择(ze)了使用脑机接口(kou)对无(wu)人机进行操控来(lai)进行检测。

无(wu)人机的自由度非常高(gao),精度也非常高(gao),而且实时响应。“我们的脑机接口(kou)能实现4个自由度的连续操控,而且能完成一些(xie)相(xiang)对复杂的任务(wu)。其他的,基本上都只是两个自由度的操控。”

(a)脑-忆阻器交互式更新框架;(b)基于忆阻器脑电(dian)解码的实时脑控无(wu)人机飞(fei)行。

许(xu)敏鹏(peng)展望,未来(lai)5-10年内,脑机接口(kou)系统有望在医疗领(ling)域推动视健康诊断(duan)、偏(pian)瘫康复、人工耳蜗(wo)调试等应用落地,并在消费电(dian)子领(ling)域催生意(yi)念操控、脑健康监测等新场景。

针(zhen)对无(wu)创设备长(chang)期佩戴的安(an)全性争(zheng)议,许(xu)敏鹏(peng)教授则以“学习骑自行车”类比解释:“长(chang)期佩戴这类设备,确(que)实会对大脑活动产(chan)生影响,但并非一定是不良影响。以学骑自行车为例,从最初的手忙脚(jiao)乱到轻松驾驭,大脑的神经(jing)网络必然经(jing)历了重构。这就是学习带来(lai)的改变,是大脑习得新技能的过(guo)程,也是自身优化升级(ji)的过(guo)程。”

天津大学许(xu)敏鹏(peng)教授(中)。

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