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用意念打字,中国脑机接口新纪录诞生!

本文来源于科技日报 2019-08-25 10:54:45
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不用手,不用键盘,直接凭借意念,每分钟在电脑屏幕输出691.55比特,相当于每分钟输出69个汉字。

每分钟输出691.55比特,脑控打字纪录挑战赛最高分。

刚刚,中国利用脑机接口技术打字的新纪录在第三届中国脑机接口比赛中诞生!

8月20日至25日,2019世界机器人大会在北京举行。“BCI脑控机器人大赛暨第三届中国脑机接口比赛”是大会期间举办的最受关注的赛事之一。

2019世界机器人大会现场展示的脑控轮椅,直接用脑电波控制轮椅活动。

先简单介绍一下赛事情况。

此次脑机接口赛事专家委员会副主任、清华大学医学院生物医学工程系教授高小榕接受科技日报记者采访时介绍,第三届中国脑机接口比赛分为技能赛和技术赛。共有2000多人次参加技能赛初赛,40名选手进入决赛。同时还有400多个团队参加技术赛初赛,16个团队进入决赛。

经过这几天激烈的角逐,技能赛从40位决赛选手中决出了最佳脑控选手,技术赛则从16个决赛团队中决出了提供最佳脑机接口算法的团队。 

24日上午,脑控打字记录挑战赛正式开始:让最佳脑控选手,利用最佳脑机接口算法来挑战新的脑控记录。这就好比让最好的赛车手,开最好的赛车,挑战赛车记录。

脑控打字纪录挑战赛现场

共有3位选手参加脑控打字记录挑战赛,分别是今年赛事的冠军、亚军,以及去年赛事的冠军。最佳脑机接口算法则来自澳门大学和香港大学科研人员组成的联队。

这次挑战记录的创造者,也是今年中国脑机接口比赛的冠军——来自天津大学精密仪器学院神经工程与康复实验室研究生二年级的魏斯文。

此次脑控打字纪录的创造者是来自天津大学精密仪器学院的学生魏斯文

23日,魏斯文取得的冠军成绩是每分钟超过500比特的脑控打字速度。24日,她打破了自己的记录,脑控打字速度达到每分钟691.55比特。

要知道,普通人用手在触屏手机上打字的速度是每分钟600比特。也就是说,这位选手凭借脑电波打字的最快速度,可以超过普通人用触屏手机打字。

当然,该记录的产生也得益于强大的脑机接口算法。澳门大学科技学院教授万峰和香港大学医学院胡勇教授接受科技日报记者采访时介绍,此次澳门大学与香港大学科研团队合作研发的脑机接口算法,应用了先进的机器学习方法及自适应优化策略。

万峰和胡勇介绍,通过对系统进行设置,参赛选手实现的脑控打字速度还可以更快,只不过这会增加选手的大脑疲劳度。测试表明,利用这种算法,普通人利用脑电波打字的速度可以达到每分钟200到300比特,大约20多个汉字。

“脑控打字记录挑战赛所使用的脑机接口范式是SSVEP范式,这是中国科研人员自主研发脑机接口范式。它已经与美国科研人员提出的P300范式和欧洲科研人员提出的运动想象范式并列为国际脑机接口领域三大范式。” 高小榕告诉科技日报记者。

选手们使用的脑电帽属于无创脑机接口设备

赛事筹备工作人员,清华大学医学院科研助理吴昊霖介绍,在这种范式下,屏幕上出现的字符都以不同频率进行编码,选手头戴脑电帽去看屏幕上闪烁的字符时,不同频率给视觉带来不同刺激,从而产生不同脑电波信号。脑机接口设备捕捉到脑电波信号并进行识别后,就会将目标字符输出到屏幕上。

工作人员为脑电帽注射导电膏,以减少传递脑电信号的电阻。

利用脑电波打字,未来到底有什么用途?

在万峰看来,未来的应用场景将十分广泛。比如,宇航员在太空飞船中可能需要同时进行多种操作,这样就可以利用脑电波下指令,从而腾出双手执行其他操作。

再比如,在电子游戏场景下,游戏者在对决时,根本不需要用鼠标和键盘操作,只需要用目光盯住屏幕上的“敌方”,就可以对其实行攻击。

“目前脑机接口在实用领域的应用还不是特别成熟,不过已可以实现在实验室中做一些展示了。”万峰说。

(编辑:叶徐彤)
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