明东“脑码”解码器

2019-12-25 11:38 来源:和讯科技

发扬科学家精神,青稞动力

陈Xi

如果你把大脑信号的密码和密码本进行比较,那将是一本厚厚的字典。我们现在只能看到这本词典第一页的前几行。在未来,人体效率可以通过人机集成来提高,机器也可以成为我们身体不可分割的一部分。”

明东,天津大学生物医学工程首席教授,破解了“大脑密码”。经过近20年的技术研究,他和他的团队终于在我国脑机接口的关键技术上取得了突破。在自主研发和自主控制的道路上,明东团队走在创新的前沿。明东团队自主开发的无创脑机接口系统和脑机交互芯片保持了最高三项性能指标的世界纪录。

为了帮助病人,一见钟情地学习脑-机接口技术

1994年,明东进入天津大学精细力学研究所,选择了当时最受欢迎的生物医学工程专业。谈到脑-机接口研究,明东动情地说:“在我的博士学习期间,我看到很多截瘫患者在以后的康复治疗中有困难,医生也无能为力。当时,我想知道是否有可能帮助神经损伤患者建立新的人工运动神经通路,并通过机器恢复他们的运动能力。”

最初的信念使得明东博士毕业后受到国外许多著名大学的邀请,毫不犹豫地选择留在母校当老师和先锋,并决心让脑-机接口的创新技术在中国有发言权。

”当大脑想象或执行身体运动时,它会联想到类似的‘放电’行为。通过机器收集和读取脑电图信号,解码和传输该信号,并允许身体执行,可以为截瘫患者建立新的人工运动神经通路。”明东说,虽然这个原则很简单,但不容易实施。脑电图信号弱到百万分之一甚至百万分之一伏特。捕捉和解码脑电图信号类似于在非常嘈杂的公共空间听到和理解一个人的低语。还有必要克服头发、头皮、头骨等对信号的“阻断”。

在一个不到20平方米的小房间里,明东的研究开始了。该项目资金短缺,实验条件简单。甚至必要的实验仪器和研究设备也必须到处借用。明东回忆说,进行科学研究是一个反复试验的过程,既痛苦又焦虑。它背后的小突破在一定程度上总是不可避免的。

2014年,“沈工”系列人工神经机器人系统最终研制成功,并在天津和山东的多家3A医院进行了数千次康复试验。中风偏瘫患者在“脑力劳动”的帮助下可以“思考和行动”。经过反复训练,他们可以站起来,走路,用笔写字,直到神经细胞被重塑并慢慢恢复。

“沈工”系列设备仍在发展中。预计“脑语者”芯片应用后,“沈工”系列将变得更加强大,患者将不再需要依靠电脑来实现康复功能。速度更快、功能更强、大脑信息检测方法更有效、脑机交互带宽和解码精度更大。

展示你的才华,改变未来的勇气没有上限。

在实现了最初的梦想之后,明东在人类脑神经信号和外部机器之间的连接领域中跋涉得越来越远。2016年,在天宫二号和神舟十一号载人飞行期间,两名宇航员完成了一项前瞻性科幻实验:人类历史上第一次太空脑机互动。明东是这个神奇实验系统的主要设计者。

”空间设备不仅要考虑载荷极限,还要完成空间主动、被动和被动三种主流范式的任务。该系统要求重量轻、性能高且更密集。”明东还将功能更强大的脑机编解码器集成芯片作为研究方向。

明东说:“我也许不能改变未来,但至少我必须有勇气改变未来。”硬件、芯片、算法、传感、编码

最后,在2019年第三届世界情报大会上,“查娜”诞生了,这让四个人大吃一惊。它配备了世界上第一个脑机编解码集成芯片——“脑扬声器”。它可以使用先进的机器学习算法来精细区分和快速解码极弱的脑电图特征。输出指令只需1.7秒,首次实现了108字符的高速脑机交互系统,也创造了头皮脑电图BCI在线目前控制的最大指令集的世界纪录。

目前,脑-机接口领域已经成为世界主要科技大国的舞台。技术发展迅速,脑-机交互的性能在几年内增加了十倍。谈到脑-机交互的明天,明东激动地说,从智力到智力。未来不是人工智能取代人类,而是通过互联互通使之成为人类的一部分。没有任何障碍的人机混合是未来不可避免的目标。