科技日?qǐng)?bào)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(guó)首個(gè)腦機(jī)接口領(lǐng)域綜合性開(kāi)源軟件平臺(tái)MetaBCI。

天津大學(xué)供圖

腦機(jī)接口技術(shù)（BCI，Brain-Computer Interface）意味在人機(jī)之間建立直接的中樞信息交互。當(dāng)前世界主要國(guó)家都將未來(lái)視為“腦科學(xué)時(shí)代”，將腦科學(xué)研究列入國(guó)家層面發(fā)展戰(zhàn)略。腦機(jī)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(chǎng)技術(shù)領(lǐng)域的顛覆式創(chuàng)新革命，將對(duì)健康醫(yī)療、電子消費(fèi)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。

目前腦機(jī)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(tái)能夠?yàn)槿祟惔竽X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(jī)交互。

而當(dāng)前國(guó)際主流的兩大腦機(jī)接口軟件平臺(tái)主要基于C++語(yǔ)言以及MATLAB商業(yè)軟件，分別存在編程要求高、開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，或收費(fèi)高昂、管制受限等諸多問(wèn)題，業(yè)界亟需一款高效實(shí)用的開(kāi)源軟件平臺(tái)用于降低技術(shù)門(mén)檻、減少研發(fā)成本、縮短產(chǎn)品周期、促進(jìn)轉(zhuǎn)化落地。

天津大學(xué)牽頭組建的MetaBCI平臺(tái)基于高效易用的國(guó)際通行開(kāi)源語(yǔ)言Python編寫(xiě)，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(hào)處理單元、用戶反饋單元和機(jī)器執(zhí)行單元五大模塊，能夠在Python環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jī)接口源數(shù)據(jù)集以及多類經(jīng)典腦機(jī)接口范式，涵蓋了幾十類先進(jìn)的腦機(jī)解碼算法以及專業(yè)化的智能計(jì)算模型，并創(chuàng)新設(shè)計(jì)了腦機(jī)解碼算法調(diào)用接口，開(kāi)源后其數(shù)據(jù)集和算法種類將會(huì)得到進(jìn)一步拓展和提升。

2021年5月，MetaBCI的信號(hào)處理單元測(cè)試版提前在世界最大代碼網(wǎng)站上線發(fā)布，國(guó)內(nèi)外多家研究單位參與試用后均表示：該平臺(tái)提供了簡(jiǎn)潔高效的腦機(jī)數(shù)據(jù)集讀取接口和統(tǒng)一的信息預(yù)處理流程，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)讀取和處理的自動(dòng)化，同時(shí)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(guó)產(chǎn)高性能腦電采集系統(tǒng)“神工-諦聽(tīng)”取得國(guó)家醫(yī)療器械注冊(cè)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(guó)在腦機(jī)接口底層基礎(chǔ)軟件通用平臺(tái)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(zhǎng)、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(shuō)，“我們希望MetaBCI能填補(bǔ)國(guó)內(nèi)在腦機(jī)接口開(kāi)源軟件平臺(tái)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(guó)際通用的腦機(jī)接口開(kāi)源軟件平臺(tái)，為先進(jìn)人機(jī)交互、元宇宙等新技術(shù)突破以及下一代腦機(jī)融合智能實(shí)現(xiàn)提供重要支撐?！?/p>

關(guān)鍵詞： 中國(guó) 接口 平臺(tái)