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清华大学成功研发脑-机接口系统,实现意念控制物体

2006-06-15 10:13 洪波 清华大学医学院神经工程研究所 阅读 0
核心摘要: 清华大学医学院神经工程研究所成功研制脑-机接口系统,实现通过思维控制外部设备。系统由电极帽、脑电波放大器和计算机处理器组成,实时解读大脑运动皮层信号,无需视觉刺激。在信息处理准确率上领先国际,未来有望帮助残疾人康复,并应用于军事、人工智能等领域。

清华大学医学院神经工程研究所成功研制出脑-机接口系统,该系统允许用户通过思维控制外部设备,如机器狗踢足球。这一技术标志着我国在脑-机接口领域取得重大突破。

脑-机接口系统由电极帽、脑电波放大器和计算机信息处理器三部分组成。电极帽记录大脑皮层产生的微弱脑电波,通过高性能生物电信号采集系统和专门设计的计算机算法,实时提取并分类这些特征,从而判断用户的思维状态。随后,计算机将思维状态翻译成控制命令,通过无线网络发送至外部设备,实现意念控制。

该系统的核心挑战在于脑电波信号极其微弱,通常只有普通干电池的十万分之一,且易被背景噪声淹没。清华大学研究团队发展了国际领先的信号处理和模式分类方法,成功实现了实时解读大脑运动皮层信号,无需外界视觉刺激,仅凭想象肢体运动即可控制设备。

目前,该系统在信息处理准确率上领先国际水平。研究团队负责人高上凯教授介绍,1999年他们已研制出解读视觉脑区信号的脑-机接口系统,创造了每分钟60比特的最高通讯速度,即每分钟可用脑电波输入18个数字。相比之下,国际同类系统速度约为25比特。

关于安全性,洪波副教授强调,系统仅记录大脑信息,不施加任何电或磁刺激,因此不会损伤大脑或产生辐射危害。未来,该系统有望帮助运动能力丧失但大脑功能正常的残疾人操控轮椅、假肢或计算机,并在军事、人工智能、娱乐等领域展现应用潜力。目前原型机价格约6000-7000元,批量生产后有望降至2000-3000元。

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