澳门科技打字 脑控打字最快记录在世界机器人大会上产生:04秒一个字母,相当于触屏打字的速度

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脑控打字最快记录在世界机器人大会上产生:04秒一个字母,相当于触屏打字的速度

澳门科技打字 脑控打字最快记录在世界机器人大会上产生:04秒一个字母,相当于触屏打字的速度

今天中午,世界机器人大会上产生了脑控打字的世界最快记录:691.55比特每分钟。这个信息传输速率相当于0.4秒输出一个英文字母,基本相当于触屏打字的速度。

挑战赛的场面极为科幻。三位被试头戴着搭载了脑电采集设备的电极帽,除了盯着屏幕外没有任何动作。屏幕上是一张闪烁的键盘,红点提示出要输入的字符,被试注视0.3秒左右,系统就从脑电信号中分析出了被注视的字符。

澳门科技打字 脑控打字最快记录在世界机器人大会上产生:04秒一个字母,相当于触屏打字的速度

编写脑控打字算法的团队来自香港大学神经工程与临床电生理实验室和澳门大学科技学院。算法的原理是SSVEP范式,本身不复杂。澳门大学科技学院教授万峰向记者透露,脑控打字的秘密在于闪烁的键盘。键盘上,每个字符的闪烁频率不一样,注视某个字符,那个字符的闪烁频率能引发脑电同频或倍频共振。算法通过分析不同频率下的脑电,可以推算出被试所注视的字符。

万峰介绍,这是一种非侵入式脑控技术,还是在外界干扰复杂的会场环境下完成,达到了同类技术世界领先的水平。

目前脑机接口技术主要有SSVEP(稳态视觉诱发电位)、P300、运动想象三种主要范式,SSVEP通常需要需要外部刺激,但可适用于更广泛的人群,如今已是一种较为成熟的脑机接口技术。有教授告诉记者,20年前他们刚提出这项技术时,由于听来太过不切实际还有过被院士轰下台的遭遇。

万峰介绍,这项技术可用于手指、言语功能不便者和他人交流。对正常人,脑控打字不是一项替代普通键盘打字的技术。一来不是每个人的脑电信号都适合接收,二来不是为用新技术而用新技术。打字而言,普通键盘打字对大多数人都是最优的方式。

脑机接口技术未来的应用前景远不止于打字。比如在航空航天领域,驾驶员常常短时间内有大量操作需要手控,一部分操作能转为脑控很有意义。此外,解码脑电波在解读人的决策、认知行为等领域有更广阔的想象空间。万峰说,“比如癫痫病,目前很多研究通过脑电波预测癫痫,进而尝试改变。”

澳门科技打字 脑控打字最快记录在世界机器人大会上产生:04秒一个字母,相当于触屏打字的速度

澳门大学科技学院教授万峰在接受采访。

栏目主编:樊江洪 文字编辑:樊江洪 图片编辑:邵竞

本文图片:作者提供 题图说明:工作人员在给被试电极帽添加导电介质

0413秒一个字母 世界机器人大会脑控打字迎新纪录

澳门科技打字 脑控打字最快记录在世界机器人大会上产生:04秒一个字母,相当于触屏打字的速度

选手盯着屏幕,用脑电波打字。新京报记者 张璐/摄

新京报讯(记者 张璐)最强大脑联手最优算法,今天的机器人大会脑控打字挑战赛迎来新纪录,来自天津大学的魏斯文通过脑电波实现了每分钟691.55比特的信息传输速率,成功夺冠。该信息传输速率相当于在100%准确率下以0.413秒输出一个英文字母。

今天机器人大会遇上周末客流高峰,不仅热门展馆人山人海,精彩的赛场也非常热闹。在E馆脑控打字挑战赛现场,选手头戴脑电帽、注视屏幕用脑电波打字的场景吸引了不少观众围观。

澳门科技打字 脑控打字最快记录在世界机器人大会上产生:04秒一个字母,相当于触屏打字的速度

来自天津大学的魏斯文(左二)取得最好成绩。新京报记者 张璐/摄

本次脑控打字挑战赛选手由今年冠、亚军与去年冠军组成,3位选手各参加四轮比赛,每轮比赛要用脑电波打出45个字符,12个比分中选出最好成绩。来自天津大学神经工程与康复实验室的研二学生魏斯文第三个上场,此前两名选手的最好成绩是451.99。尽管周围环境嘈杂,但魏斯文全神贯注,首轮就获得691.55的成绩,锁定胜局。“此前所学专业接触了脑机接口,但参赛前自己也没想到脑电信号这么强。”她说。

选手如何用脑电波打字?据澳门大学科技学院教授万峰介绍,选手头戴与大显示屏相连的脑电帽,通过电极和导电膏与头皮接触,放大脑电信号。选手面前的小屏幕上有字母和数字的虚拟键,每一个按键以不同的频率闪烁,肉眼难以区分,但大脑可以区别出来。当选手需要打“L”时,她集中注意力看这个字母,头部枕区会产生和“L”闪烁频率相同频率的脑电信号。算法通过分析选手的信号,得知她在看哪个字母并显示出来。

算法解决了什么问题?万峰说,脑机接口的原理是计算机和大脑相连,用计算机分析脑电波,猜测人类在想什么,算法好才能猜得又快又准。比赛所用时间和准确率共同形成“信息传输速率”,就是打字成绩。

清华大学教授高小榕称,与往届赛事不同,此次先期通过“技能赛”选出脑电信号最强的选手,通过“技术赛”选出最好的算法。在昨天的“技术赛”中,澳门大学和香港大学联队的算法取得最好成绩。今天,“最强大脑”相当于用上了最好的赛车,和“最优算法”联手创造最好的成绩。

据悉,脑机接口技术可以训练人的注意力、创造力、记忆力等,未来将应用于医疗,比如使“渐冻症”和别人交流。

新京报记者 张璐

见习编辑 李国君 校对 何燕

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