【摘 要】
：
基于运动想象的脑机接口(Motor Imagery based Brain-Computer Interface,MI-BCI)对运动康复具有重大意义.然而,现有MI-BCI指令集有限,在高维精细运动控制时,运动意图与动作输出无法匹配,不利于构建反馈真实运动意图的闭环运动康复系统.近年来,精细运动想象编解码研究逐渐受到关注与重视,在范式与解码方法两方面取得了一些研究进展.范式方面,一些研究对想象单一肢体不同关节、同一关节不同自由度的动作进行了尝试;解码方法方面,传统机器学习、深度学习与基于领域自适应的迁移
【机 构】
：
中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心,北京市 100190;中国科学院大学人工智能学院,北京市 100049;中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心,北京市 100190;中国科学院自动化研究所类脑
论文部分内容阅读
基于运动想象的脑机接口(Motor Imagery based Brain-Computer Interface,MI-BCI)对运动康复具有重大意义.然而,现有MI-BCI指令集有限,在高维精细运动控制时,运动意图与动作输出无法匹配,不利于构建反馈真实运动意图的闭环运动康复系统.近年来,精细运动想象编解码研究逐渐受到关注与重视,在范式与解码方法两方面取得了一些研究进展.范式方面,一些研究对想象单一肢体不同关节、同一关节不同自由度的动作进行了尝试;解码方法方面,传统机器学习、深度学习与基于领域自适应的迁移学习方法等被引入到了精细运动想象解码研究中.本综述讨论了基于脑电信号的精细运动想象范式与解码方法的研究进展,并展望了其未来前景,以期促进精细运动想象脑机接口技术的深入研究及未来应用.
其他文献
半导体器件的先进封装在提高芯片集成度、电气连接以及性能优化的过程中扮演着重要角色.在实际生产中,焊点被认为是封装可靠性的瓶颈,一个焊点的失效就有可能造成器件整体失效.但是这个瓶颈是可以突破的,上海应用技术大学邹军教授团队通过在封装焊料中添加纳米颗粒提高了钎焊接头的抗剪切强度和抗疲劳性能,以提升封装可靠性.
在全球新一轮科技革命和产业变革的浪潮中,军工企业正在顺应时代潮流,尝试以数字化制造技术赋能军工生产.以数据驱动为核心,结合军工电子行业的SMT工艺路径,通过构建数字化中控系统、物流集成系统、自动化设备互联的建设方案,将产线、设备、工艺制程、物流、信息流融合发挥到极致,从而实现SMT产线的数字化转型.
通过思想控制万物仍属于科幻电影的范畴,但随着脑科学的发展,人类可以利用大脑活动产生的电信号与环境互动,影响或改变环境.脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)可使人或动物大脑与外部设备之间创建直接连接,实现脑与设备的信息交换,其技术为肢体和语言障碍者提供行走和操纵物体的辅助设备.脑机接口领域的进步将改变人类的生活方式.本文简要介绍脑机接口的发展历程,阐释脑机接口的实现过程,并准确识别出脑机接口未来挑战,同时对其发展趋势进行研判.在不久的将来,脑机接口将取得突破性进展.
脑电图和脑磁图信号具有无创性和高时间分辨率,能够反映快速变化的大脑神经活动.然而,由于容积传导,脑电图和脑磁图空间分辨率较低.根据头表脑电图和脑磁图估计皮层脑源活动,即脑源定位技术,能够提供具有更高空间分辨率的信息,在认知过程基本机理理解和脑损伤病理学特征分析上发挥重要的作用.本文首先介绍脑源定位技术基本概念,然后具体介绍了基于贝叶斯概率推断的脑源定位技术,将当前的脑源定位技术分为基于空间先验约束和基于时间空间先验约束两大类,分析了不同算法的特性,接着介绍了基于贝叶斯的脑源定位技术的应用领域,最后介绍脑源
脑电信号幅度弱、频率低,容易受环境及其他内源性电生理信号干扰.电极作为头皮脑电记录的首要关键器件,其性能的好坏,直接影响着脑机接口技术的发展.随着脑机接口技术逐渐走向成熟,在实验室中使用的传统湿电极尽管信号质量好,但佩戴和安放需要专业人员操作,使用后的设备需要清洗和晾晒等维护,大大限制了脑机接口技术的发展和推广应用.为配合满足应用场景下脑电采集的应用需求,脑机接口用电极器件需要在电学性能、佩戴舒适度和使用便捷性三个方面满足要求.同时,脑电电极的设计和制备,要满足头皮有发区域的脑电采集.本文综述了近年来用于
基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的脑机接口中,识别算法所用的导联通常是固定的.然而,被试间存在个体性差异,针对不同被试使用个性化导联组合有助于提升算法识别SSVEP的性能.本文提出了一种基于双谱的导联选择算法,它利用SSVEP双谱和参考信号双谱之间的欧氏距离作为度量指标,对所有导联进行排序,并使用模糊系统融合SSVEP产生区域的先验知识,自主决定是否使用个性化导联.实验结果表明,被试使用本算法选择的个性化导联组合能够实现更高的SSVEP分类准确率和信息传输速率.
脑卒中是一种高发病率和高致残率的疾病,目前已严重威胁人类健康.大部分脑卒中患者的并发症是不同程度的运动功能障碍.良好的康复训练是改善患者运动功能障碍的主要方法,但传统的被动式康复训练方法主要针对患者肢体训练,无法对受损的大脑运动神经中枢进行康复训练.基于人工智能和脑机接口技术的运动想象康复训练方法实现了患者主动的康复训练,直接对患者的运动神经中枢进行康复训练,这对于脑卒中的康复治疗至关重要.本文介绍了面向脑卒中疾病的运动想象康复治疗的系统原理和实现方法,分析了目前运动想象脑机接口在康复训练上存在的问题,并
目的:探讨人工视网膜系统的原理、现状和关键技术.方法:研究分析当前人工视网膜技术路线的优缺点,通过动物实验验证诺尔康VS-10A人工视网膜系统的可行性.结果:每只动物试验眼在术后各观察期观察结果良好,仅在术后1周内出现轻微炎症反应,之后恢复正常.结论:人工视网膜动物眼植入手术方法可行,半年随访期内安全稳定.
脑机接口是人机交互领域中迅速发展的新兴技术,在系统交互速率和指令集数量等方面已经取得较大突破,但现有脑机接口技术多基于高鲁棒性的脑电特征进行编解码,欠缺舒适性和交互友好性,导致目前该技术的应用场景受限且不利于用户进行多线程作业,限制了脑机接口技术走向实际应用.面向脑机交互过程中的实际应用需求,需要开发基于极微弱脑电的编解码技术,挖掘蕴含更深层、更复杂大脑信息的脑电特征.为此,一方面需设计提升用户体验的极微弱刺激编码范式,一方面需研发提高极微弱特征识别精度的解码算法,实现更加实用化、人性化的新型脑机接口系统
楔形焊接具有焊接密度高、焊点尺寸小的特点,适用于金丝深腔焊接,其高频段寄生效应相对较小,广泛应用于微组装领域.目前,锲形劈刀全部依赖进口,随时面临断供的风险,国产化研发需求迫切.结合国内劈刀研发现状,同步开展国产化楔形劈刀的考核验证工作,研究其考核验证方法,使国产楔形劈刀快速应用在微组装工艺领域中.