脑机接口系统应满足哪些需求?

脑机接口系统应满足哪些需求?

最佳答案 匿名用户编辑于2022/12/01 14:18

我知道脑机接口系统应满足以下几点需求。

1.准确

在脑疾病诊断、行为辅助决策、外设交互控制等应用场景下,共性需求是系统能稳定做出识别正确率较高的判断,即系统虚警概率低, 识别精确,这样外部计算设备才能对大脑的需求正确反馈。识别正确 率是系统核心需求之一。

2.高效

脑机接口技术产业发展和应用一个重要前提就是高效,最好能够 达到和肢体响应一样甚至更快的效率,实现人机快速响应。指令交互、 打字、控制机械外骨骼等应用场景下如出现秒级延误则给用户体验带 来较为负面的影响。这要求系统快速解码识别大脑意图并做出反馈, 响应时间是衡量快速响应的核心关键指标。系统快速响应性能,需要 范式编码、算法解码和系统通信技术相互配合。在实际应用落地过程 中,也应兼顾“快”、“准”、“稳”等方面协同发展。

3.稳定

脑机接口本质上是一套通信系统,在不同的应用场景下,都需要 考虑系统各项指标的稳定和抗干扰能力,即系统的长效性和鲁棒性。 长效性是指系统需要保持长期性能稳定。系统能在较长时间内各项性 能指标不出现较大波动。鲁棒性是指系统在一定的外部干扰情况下, 依然能够保持稳定的工作性能指标。在植入式脑机接口应用场景中, 由于电极易于失效,系统更侧重长效性指标;而在非植入式场景,由 于信号易受干扰,更加侧重系统鲁棒性。

4.易用

易用包含“轻便”与“便捷”两个含义。“轻便”在非植入情形下 指脑机接口系统轻巧便于携带,在植入情形下指植入物尺寸小、重量 轻。沉重的脑机接口系统一方面可能导致用户接触时造成身体压迫, 产生不适感,不利于长期使用。另一方面不利于外出携带,难以采集 大范围的脑信号,从而难以实现更广泛的场景应用。

“便捷”是指脑机接口系统具有操作便捷性。一方面需要降低使 用者的操作复杂性,避免复杂的调试和维护等工作。尤其是在消费场 景下,有必要尽量缩短设备部署时间、人机适应时间,实现快速交互。 这就需要尽量减少和压缩模型训练时长,调试时长,从而提升用户对 产品的接受度。另一方面普及无线信号传输,摆脱有线束缚,使用起 来更加方便。此外,可考虑与智能外设,如智能耳机等终端设备进行 系统化设计,提升使用的舒适性、便携性。

5.安全

脑机接口系统作为一种人机交互系统,在安全方面要考虑的因素 包括:系统需要在软件和硬件方面,能有效防御外部恶意攻击,避免 数据被窃或恶意篡改,系统需要内置一定的安全自检机制;在机制和 制度保障方面,需要有合法合规的信息与科技伦理制度、法规、倡议、 指南和标准,确保神经隐私与神经权利不受侵犯,保障系统用户的人 身健康安全。对植入式脑机接口系统来说,在电极材料选择上要考虑 散热性能、要确保植入后人体安全,需要对植入物的质量、形状、功耗和应用场合进行限定,以避免损害生物组织。对于非植入式脑机接 口技术来说,不当的使用方法可能存在潜在的人身安全隐患,需要对 脑机接口系统的使用安全性做严格要求。

参考报告REPORT

脑机接口总体愿景与关键技术研究报告.pdf

脑机接口总体愿景与关键技术研究报告。脑科学问题是人类社会面临的基础科学问题之一,是人类理解自然和理解人类本身的待深入探索领域,而脑机接口是有效探索手段之一。我们站在通往未知世界的伟大旅程起点上,探索大脑之途势必艰辛而具有挑战。在国家战略和顶层设计的引领下,在科技创新不断更迭促进下,在人民大众的期待关注下,脑机接口技术将在面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向人民生命健康的科技创新主战场上发挥重要作用。为此提出“脑智芯连,思行无碍”这一行业发展总体愿景,并针对此愿景目标的实现,尝试勾画出在不远的未来,脑机接口产业发展的蓝图和愿景期望。希望产业各方能够在此愿景描绘的不同场...

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