脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)技术是一种直接在大脑与外部设备之间建立信息交互的技术,它将大脑的电信号转化为计算机或其他设备可以理解的指令,从而实现对外部设备的控制。
BCI的基本工作流程包括以下几个步骤:首先,通过脑电图、功能性磁共振成像等技术采集大脑的电信号;然后,对这些信号进行预处理、特征提取、识别分类等解码步骤,得出与特定意图或任务相关的解码指令;最后,将这些指令传输给外部设备,实现对设备的控制。
BCI技术在医疗领域具有广阔的应用前景。目前,BCI技术已经成为残疾人和脑卒中(即中风)患者重要的脑控辅助和健康恢复设备,如基于EEG-BCI的技术让瘫痪患者大脑信号与其日常生活环境交流,控制假肢、克服运动障碍,尽可能正常生活。
此外,BCI产品的应用还包括教育、娱乐、工业等领域。在教育领域,已有认知能力、专注力增强、知识快速学习、脑潜力开发和能力训练、基于BCI的智慧课堂等应用;在娱乐领域,已有沉浸式交互游戏、脑控游戏、情绪识别、图像音乐等在大脑中直接呈现、喜好度探测、服务推荐等应用;在人机交互及工业应用领域,已有脑控打字、脑控轮椅、脑控智能家居、手机及其他智能终端交互、特殊工业机器人/机械臂操控、脑控无人机、脑控机器人、脑控汽车等应用。
BCI产业是新质生产力的典型代表,是培育未来产业发展的重要方向,已成为世界各主要经济体竞相角逐的主赛道之一。BCI行业已逐步由科研进入产业化落地阶段的拐点,技术突破、市场需求、政策支持、企业参与等将共同推动其实际应用,软硬件整合、标准与法律规范、临床验证与市场准入、多元化应用场景拓展、伦理与隐私保护等一系列与之相关的问题有待各方力量的共同关注,期待在技术持续突破的同时,产业有序规范发展,在医疗康复、辅助生活、人机交互革新等应用领域能为人类社会创造更多价值。
以上文字引自《信息通信技术与政策》论文:
《脑机接口的范式、算法与编解码概念探讨与研究》(梁栗炎 等)
主办:中国信息通信研究院
《信息通信技术与政策》是工业和信息化部主管、中国信息通信研究院主办的专业学术期刊。本刊定位于“ 信息通信技术前沿的风向标,信息社会政策探究的思想库 ”,聚焦信息通信领域技术趋势、公共政策、 国家/产业/企业战略,发布前沿研究成果、焦点问题分析、热点政策解读等,推动5G、工业互联网、数字经济、人工智能、大数据、云计算等技术产业的创新与发展,引导国家技术战略选择与产业政策制定,搭建产、学、研、用的高端学术交流平台。
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