科技日報記者 陳曦 通訊員 焦德芳
日前，天津大學(xué)醫(yī)學(xué)工程與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院、天津腦科學(xué)與類腦研究中心、教育部智能醫(yī)學(xué)工程研究中心與燧世智能、中電云腦等單位合作，聯(lián)合推出我國首個腦機接口領(lǐng)域綜合性開源軟件平臺MetaBCI。
天津大學(xué)供圖
腦機接口技術(shù)（BCI，Brain-Computer Interface）意味在人機之間建立直接的中樞信息交互。當(dāng)前世界主要國家都將未來視為“腦科學(xué)時代”，將腦科學(xué)研究列入國家層面發(fā)展戰(zhàn)略。腦機接口領(lǐng)域作為腦科學(xué)的核心應(yīng)用區(qū)，正在掀起一場技術(shù)領(lǐng)域的顛覆式創(chuàng)新革命，將對健康醫(yī)療、電子消費等產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。
目前腦機接口領(lǐng)域正處于產(chǎn)業(yè)快速形成期，優(yōu)秀的軟件平臺能夠為人類大腦與硬件設(shè)備之間架設(shè)一條“信息高速公路”，助力高質(zhì)量人機交互。
而當(dāng)前國際主流的兩大腦機接口軟件平臺主要基于C++語言以及MATLAB商業(yè)軟件，分別存在編程要求高、開發(fā)周期長，或收費高昂、管制受限等諸多問題，業(yè)界亟需一款高效實用的開源軟件平臺用于降低技術(shù)門檻、減少研發(fā)成本、縮短產(chǎn)品周期、促進轉(zhuǎn)化落地。
天津大學(xué)牽頭組建的MetaBCI平臺基于高效易用的國際通行開源語言Python編寫，擁有廣闊的合作與應(yīng)用空間。MetaBCI的基本架構(gòu)包括范式呈現(xiàn)單元、數(shù)據(jù)獲取單元、信號處理單元、用戶反饋單元和機器執(zhí)行單元五大模塊，能夠在Python環(huán)境下實現(xiàn)對用戶大腦意圖的誘發(fā)、獲取、分析和轉(zhuǎn)換等全流程處理，目前已集成了14種腦機接口源數(shù)據(jù)集以及多類經(jīng)典腦機接口范式，涵蓋了幾十類先進的腦機解碼算法以及專業(yè)化的智能計算模型，并創(chuàng)新設(shè)計了腦機解碼算法調(diào)用接口，開源后其數(shù)據(jù)集和算法種類將會得到進一步拓展和提升。
2021年5月，MetaBCI的信號處理單元測試版提前在世界最大代碼網(wǎng)站上線發(fā)布，國內(nèi)外多家研究單位參與試用后均表示：該平臺提供了簡潔高效的腦機數(shù)據(jù)集讀取接口和統(tǒng)一的信息預(yù)處理流程，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)讀取和處理的自動化，同時保證了研究者自行修改其中關(guān)鍵步驟的靈活性。
據(jù)了解，此前天津大學(xué)自主研發(fā)的國產(chǎn)高性能腦電采集系統(tǒng)“神工-諦聽”取得國家醫(yī)療器械注冊證，在核心硬件方面加快了創(chuàng)新發(fā)展的腳步，而MetaBCI推出則是中國在腦機接口底層基礎(chǔ)軟件通用平臺方向邁出的重要一步。
天津大學(xué)醫(yī)學(xué)工程與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院副院長、天津腦科學(xué)與類腦研究中心主任助理許敏鵬教授介紹說，“我們希望MetaBCI能填補國內(nèi)在腦機接口開源軟件平臺方面的空白，并聯(lián)合更多研究者和從業(yè)者不斷豐富完善，將其發(fā)展成為國際通用的腦機接口開源軟件平臺，為先進人機交互、元宇宙等新技術(shù)突破以及下一代腦機融合智能實現(xiàn)提供重要支撐。”
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