近年来,一种基于人脑信号的控制系统正在兴起,愈来愈引起人们的关注。与通常的控制系统不同,这种控制系统直接以人脑信号为基础,通过脑机接口(Brain-Computer Inter-face,BCI)技术来实现控制。
如图2-12所示,BCI是通过戴在人头顶的测量电极获取人脑活动信号、经过预处理、特征提取等过程,再进行分类,转化为控制信号,提交给外部设备或者反馈给本人。
图2-12 BCI的基本框图(www.daowen.com)
BCI是一种可以让用户通过思想来控制特殊的计算机设备的通信方式。目前大部分的实现都是基于EEG记录。EEG是测量、分类人想象时的不同信号。通过BCI技术,能够监测出不同EEG信号对应的特定任务,用来控制外部设备。
目前,许多国家的实验室开始探索和开发BCI技术,这项技术是为帮助那些因神经肌肉损伤而行动受到阻碍的人(如肌肉萎缩、中枢神经系统损伤、重度中风的病人等),使他们不需要依靠周围的神经和肌肉,只利用脑部的信号,来达到与外界沟通,传递信息,自主活动,以及自我照顾等目的。而这项技术的基础是,当大脑活动时,会产生特定的脑波变化,由此可以利用EEG对脑波进行检测与辨别,进而控制仪器或进行交互。BCI技术的发展,不但能够节省社会负担,减轻病人及其家庭的痛苦,还能让病人独立行动,建立患者与外界的沟通桥梁,提高病人的生活品质,有着很大的经济效益和社会效益。目前,BCI技术已经引起了世界上很多国家的充分重视,特别是计算机技术在全世界领先的美国,投入了巨大的人力物力,并且也取得了很大进展。最近由美国科学家研制的“思考帽子”(Thinking Cap)已经可以直接用人的思想控制计算机。而BCI技术的全面成熟则有赖于广泛的多学科合作,需要神经学科学家、工程师、心理学家、软件专家和行为学专家的通力合作。
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