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我国研制脑机接口系统可用"思维"踢足球

发布时间:2006-6-15 23:57:14 阅读:8520
 

大学生用思维踢足球

清华研制成功“脑机接口”系统

  只要戴上特殊的电极帽,经过训练,就可以通过大脑控制外物


    由于系统只是记录信息,不刺激大脑,所以不会损伤大脑意识


    一套用意念控制外物的机器,将来成批生产后可能只要3000元


    曾经,我们在电影、小说中看到“意念移物”的神话;曾经,我们将“意识的作用”当作是无稽之谈……


    如今,它在我国已变成了现实,清华大学医学院神经工程研究所的专家们成功地研制出了“脑-机接口”系统(意思是大脑和外界之间建立起一种直接的交流通道)。昨天,他们就展示了用这个系统实现思维控制机器狗踢足球的过程。


    据介绍,这套系统现在的原机价格大概在六七千元,成批生产后,可能只需两三千元。


   意念支配外物·解密


    用“思维”就可以踢足球


    一块约2米长的绿色地毯上,一只红色的机器狗守着球门,另一侧一只白色的机器狗越过阻挡它的纸杯,渐渐地接近球门。只见白色机器狗灵巧地躲过“守门员”红色机器狗,将球“踢”进了球门。


    令人惊奇的是,机器狗踢足球的行为是由两名戴着特殊电极帽的学生用“思维”控制的。这是清华大学医学院神经工程研究所的专家们昨天用他们研制成功的“脑-机接口”系统做的一项有趣的演示。


    这种神奇到底是怎么实现的呢?难道仅仅是靠学生们头上的电极帽就实现了吗?
 

    大脑通过电极帽控制外物


    据了解,学生们之所以能够实现用“思维”让机器狗踢足球完全是因为有了脑-机接口,它由电极帽、脑电波放大器和一台计算机信息处理器三部分组成。


    据负责该项目的洪波博士告诉记者,人在思维时大脑皮层会出现特定的电活动,在头皮记录到的这种电活动通常叫做脑电波。这些电波可以借助高性能的生物电信号采集系统以及专门设计的计算机算法(比如电极帽),把这些特征实时地提取出来,并进行自动分类,从而实时判断出当前人所处的思维状态。然后再通过计算机将判断出来的思维状态可以翻译成预先设定的控制命令,通过无线网络发送出去,从而实现人脑对计算机、等外部设备的直接控制。


    通俗地说,你只要戴上特殊的电极帽,经过较短时间的训练,就可以通过大脑想象自己的肢体活动来直接控制机器狗的运动。


    可实时解读大脑皮层信号


    据了解,解读脑电波信号的最大挑战在于脑电波十分微弱,通常在头皮检测到的电压大约只相当于普通干电池的十万分之一,而且其中有用的信号常常淹没在杂乱的背景噪声中。


    最近几年来,清华大学的这个研究小组发展了一套国际领先的信号处理和模式分类方法。今年年初,他们采用这套方法成功实现了实时解读大脑运动皮层信号的脑-机接口。这个新系统不再需要任何外界的视觉刺激,只需想象自己的肢体运动,计算机就可以通过脑电波判断出你在想的是什么运动,并翻译成相应的控制命令,来控制家电的开关或者机器人的运动。本文开头提到的机器狗就是通过这样的系统,由人的思维控制其在“绿茵场”上左攻右突,命中目标的。


  这一技术在国际上排第一


    据了解,目前美国和德国也已有类似的系统,但洪波肯定地告诉记者,清华研制出的该系统在信息处理的准确率上领先国际水平。据他透露,清华大学医学院神经工程研究所的这个研究小组在处理和解读神经信号方面已经进行了近20年的研究。

  

 
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