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范式編碼技術-被動式范式

來源:中國信息通信研究院     編輯:創(chuàng)澤   時間:2022/12/22   主題:其他 [加盟]

視覺誘發(fā)電位刺激范式 P300 朝向界面布局優(yōu)化、人臉圖像拼寫 和融合物理刺激方向發(fā)展。傳統(tǒng)的視覺 P300 電位刺激范式下,拼寫 器允許受試者通過閃爍不同的行和列來選擇目標,但沒有考慮兩個相 鄰符號連續(xù)閃爍對結果的影響。

近年有大量研究針對 P300 電位刺激 范式的拼寫界面布局開展優(yōu)化工作,有效消除了相鄰符號閃爍帶來的 影響。一些研究發(fā)現(xiàn)面部符號可以比傳統(tǒng) P300 字符拼寫范式誘導更高的 P300 電位。因此許多研究嘗試用人臉圖像代替數(shù)字或字母符號, 使每個符號在以一定頻率閃爍時都會變成人臉圖像,而不是簡單的顏 色或大小變化,實現(xiàn)了 P300 電位刺激范式的解碼性能提升。最近也 有研究發(fā)現(xiàn),在視覺 P300 電位刺激范式中添加其他形式的物理刺激 可以提高使用者的表現(xiàn),例如使用偏光鏡增強刺激、基于積極情緒的 視聽組合刺激、引入聲音和視頻刺激等方式。因此將 P300 電位與其 他物理刺激融合的范式研究也是近年的熱點。

穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(Steady-state visual evoked potentials,SSVEP) 刺激范式朝向更高效、更舒適和更自然發(fā)展。SSVEP 范式腦機接口主要應用方向包括:高速率腦機接口打字交互系統(tǒng)、特殊群體腦機報警 系統(tǒng)、自然場景的腦機目標選擇系統(tǒng)等。為支撐上述三大應用場景, SSVEP 范式的主要發(fā)展趨勢包括:

更高效:SSVEP 范式編碼從最初 4 目標編碼已發(fā)展至 160 目標 編碼,且編碼的識別響應性能也在持續(xù)提升,因而實現(xiàn)的高速率 SSVEP-BCI 系統(tǒng)的性能也在不斷提升。

更舒適:SSVEP 范式刺激的最佳頻帶為 8~15Hz,該頻帶的多目 標閃爍刺激雖然實現(xiàn)的系統(tǒng)性能優(yōu)異,但也容易誘發(fā)視覺疲勞,因而 在實際落地應用中受到了一定的阻力。

更自然:SSVEP 刺激范式的每個刺激塊需要按固定頻率進行閃 爍且具有一定的面積,因而在實際應用過程中僅與腦機打字場景最為 貼合,即將字符繪于對應的閃爍目標塊上即可。





范式編碼技術-.主動式范式(Motor Imagery, MI)

MRCP 和運動想象是不依賴于外部刺激的,由人體真實運動意圖誘發(fā)的主動式腦機接口范式,相較于運動想象,MRCP不依賴于重復的運動想象

植入式主流解碼技術-卡爾曼濾波器

類腦解碼器成為新一代解碼方法,得到類腦的解碼器可用于腦機接口控制,腦機接口系統(tǒng)在使用過程中,閉環(huán)控制的練習可以導致神經(jīng)元為適應用戶的運動系統(tǒng)而發(fā)生變化

非植入式主流解碼技術:分解算法

黎曼幾何算法通常可以用于對稱正定(SPD)矩陣的空間上應用 運算,進而提供一個統(tǒng)一的框架來處理不同的腦機接口范式,黎曼框架由于具有擴展性

腦機接口關鍵技術:采集技術、刺激技術、范式編碼技術等

腦機接口技術的應用場景按照信息流向分為腦狀態(tài)檢測,神經(jīng)調控和對外交互三類,神經(jīng)調控則是信息從外部和外設流向大腦,對外交互則是信息的雙向流動

腦機接口系統(tǒng)的關鍵指標:性能指標 可用性指標

性能和可用性兩方面提出滿足五大需求的腦機接口系統(tǒng)關鍵指標,性能指標包括響應時間,識別正確率,可輸出指令數(shù)量和菲茨吞吐量,可用性指標包括易用性,長效性,魯棒性,安全性和互操作性

中國信通院《腦機接口總體愿景與關鍵技術研究報告》

從性能指標與可用性指標兩個方面有效衡量腦機接口系統(tǒng)是否滿足五大需求;腦機接口的實現(xiàn)也離不開核心關鍵技術的支撐,腦狀態(tài)檢測神經(jīng)調控和對外交互技術等

情感計算白皮書2022:描繪了情感計算的學科全景

對指導學科建設和重大科研基金立項具有導向作用;有助于引導廣大科技工作者面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場和重大實際需求開展科研攻關,促進相關從業(yè)人員對技術全景加深理解和認知

中國電子技術標準化研究院:腦機接口標準化白皮書(2021版)

闡述了腦機接口技術的基本概念,分類,相關理論與技術和全球產(chǎn)業(yè)情況,梳理了國際相關標準化組織,進一步推動腦機接口標準化工作,支撐類腦智能產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展

中國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟發(fā)布《腦機接口技術在醫(yī)療健康領域應用白皮書》

腦機接口是腦科學和類腦智能研究的重要方向,腦機接口技術進入了快速發(fā)展階段,在信號獲取和處理,解碼算法和系統(tǒng)實現(xiàn)等關鍵技術領域取得了很多突破性進展

混合腦機接口控制機械臂

一種機器人末端執(zhí)行器位置控制的新方法,即合理地控制手臂各位置的連桿。用戶可以自由的選擇要控制的連桿

腦機融合技術或許會成為未來人工智能的一個熱門方向

腦機融合技術,就是通過芯片和傳感器,用大腦控制各種設備能治療大腦損傷和缺陷,還能大大增強人類的認知與行為能力。
資料獲取
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