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18 個の電極を備えた EEG キャップ。

最近、工業情報化省は 2023 年の将来の産業イノベーション課題の最終候補リストを発表しました。上海の「ビッグ・ゼロ・ベイ」のブレイン・コンピューター・インターフェース技術企業であるZeroOneは、上海交通大学、上海精神保健センター、北京大学第六病院、杭州典子科技大学と協力してリストの発表に成功した。

昨年8月末、工業情報化部は、メタバースの4つの主要な方向に焦点を当て、主に将来の製造業と将来の情報という2つのフロンティア分野に向けた将来の産業革新課題のリストを発表した。人型ロボット、ブレイン・コンピューター・インターフェース、および一般的な人工知能、52 のシステム・レイアウトを備えています。特定のタスクは、バッチの計画、バッチの展開、バッチの実装のリズムに従って実行され、我が国のイノベーションと発展を促進します。未来の産業。

ブレイン・コンピュータ・インターフェース業界のトラックにおいて、ゼロビジョンは「非侵襲性 + 感情」という不評な路線を選択しました。現在、同社が独自に開発した7つのマルチモーダルうつ病評価プロトタイプとゼロ次元データ収集システムが3つの三次病院の精神科に導入され、患者のうつ病の状態とマルチモーダルな4,500件を超える患者時間評価を達成している。健康な被験者の評価。感情データの収集により、感情ブレイン コンピューター インターフェイス技術の実装が加速されます。

10分であなたの気分を「写真に撮る」

「感情のX線検査装置」テストシナリオ。

通常、骨折であろうと肺感染症であろうと、医師は診断を下す前に患者にX線写真を撮って病変を確認するよう依頼します。同様の「撮影」によって精神疾患の診断も可能でしょうか？ 3年前、上海交通大学で誕生したリンイーイーシは、このアイデアを現実にするために懸命に取り組んでいる。

脳波計キャップをかぶって、レーシングゲームを運転するようにシートに座り、コンピューターに表示される感情を刺激する資料を見ながら質問に答えます。霊威思では、記者は「感情X線検査装置」の診断プロセスを自分の目で目撃した。

「一連の画像またはビデオが表示されます。絵に表現されている感情を選択してください。」 テスターの指示に従って、18 世紀の油絵「酔った巫女」が画面に表示され、主人公は優雅な表情を見せました。少しほろ酔いそうな優しい笑顔。この時、被験者の顔には表情がなかったが、近くにあったコンピュータ画面上に脳波曲線が瞬時に変動し、彼女の精神活動がリアルタイムで「描かれ」た。全過程は約10分間続いた。

アルゴリズム処理後、うつ病の状態レポートは2分で完了します。この報告書は、うつ病と不安症に苦しむ被験者の定量化されたリスクパラメータを明確に示しており、レーダーチャートに表示されるいくつかの側面がうつ病を判断するための主な基礎となります。

上海交通大学コンピューター理工学部の教授であり、ゼロワンの主任科学者でもあるルー・バオリャン氏は記者団に対し、うつ病患者の感情的フィードバックは普通の人の感情的フィードバックとは異なると説明した。たとえば、ほとんどの人は「巫女」を見ると幸せで平和な気分になりますが、うつ病患者は一般的に幸福を感じることができません。これは、うつ病患者がより否定的な選択をする傾向があるためです。以前は、体重計を通して測定されると、被験者は本当の感情を隠すことができましたが、「感情のX線検査装置」の「ぎらぎらした目」から逃れるのは困難でした。

デスクトップ アイ トラッカーも、このデバイスを一般的な感情検査装置と区別するものです。陸宝梁氏は、目の動きの信号は顔の表情よりも感情と密接に関係していると述べた。画面下部に設置されたアイトラッカーは瞳孔径、瞬きの頻度、注視点など100以上の目の動きの特徴を収集することができ、人の感情状態を忠実に反映します。

世界的に認知された初の標準感情データセット

感情はどのように捉えられるのでしょうか？その秘密はEEGキャップに隠されています。 18 個の電極が小さな爪のように被験者の頭皮に触れ、脳のすべての領域をカバーして監視します。

EEG キャップは、1 本の「足」だけで EEG 信号を収集できるセンシング デバイスです。 Lv Baoliang 氏は、EEG 信号を収集する方法という重要な技術的ルートに関して、ZeroUniversal は最終的に非侵襲的な方法を選択したと述べました。非侵襲的デバイスによって収集された脳波信号は処理がより困難ですが、より安全であり、より幅広い人々にとってより適しています。

EEG キャップなどのハードウェア デバイスの着用快適性を継続的に改善することに加えて、感情ブレイン コンピューター インターフェイスの標準データ セットを構築することも、感情ブレイン コンピューター インターフェイスの分野における重要なテーマです。ニッチな研究分野、高価な取得機器、および複雑なデータ注釈のため、世界的に認められた標準感情 EEG データ セットは非常にまれです。

2014年、Lu Baoliang氏のチームは世界で初めて、EEG信号と眼球運動信号を統合したマルチモーダル感情ブレインコンピューターインターフェースフレームワークを提案し、そのデータセットを確立した。現在、SEED と名付けられたこのデータ セットは、世界で最大かつ最も多様な感情 EEG データ セットとなり、この分野で最も一般的に使用されている 2 つの標準感情 EEG データ セットの 1 つでもあります。 2015年10月の公開以来、世界81の国と地域の約2,000の大学や科学研究機関から利用の申請があり、4,880以上の申請があり、1,400以上の論文が発表されています。

3種類の感情脳波のSEEDデータセットを例にとると、Lu Baoliang氏のチームは、感情を誘発する素材として3種類の感情の合計15個のムービークリップを選択し、国際標準に従ってEEGデータセットを収集および記録しました。 15 人の被験者、1 人あたり 3 回の 62 誘導 EEG、眼球運動データが含まれています。結果は、眼球運動信号が非常に優れた感情認識信号であることを示しています。脳波信号または眼球運動信号を単独で使用した場合、それぞれの認識率は約 78% です。これら 2 つの信号が古典的なアンサンブル学習によって融合されると、3 種類の感情の認識率は 88% に増加します。

Lu Baoliang 氏は、感情的知性と感情的ブレイン コンピューター インターフェイスの分野における一連の独自研究に基づいて、今年 3 月にエルゼビアの 2023 年の「中国で高被引用研究者」リストに選出されました。これで 4 年連続の選出となります。 2020年以降のリストについては、リストをご覧ください。

マイノリティイノベーション「Bole」は続く

過去 2 年間で、ブレイン コンピューター インターフェイスの人気が劇的に高まりました。今年3月、アメリカの企業ニューラリンクは、ブレイン・コンピューター・インターフェース・インプラントを埋め込まれた最初の患者が頭の中でチェスやゲームをしているビデオを公開した。ほぼ同時期に、清華大学医学部のホン・ボー教授のチームは、半侵襲的なブレインコンピューターインターフェイスを使用して、高度対麻痺の患者が自律的に脳制御で水を飲むことができるように支援しました。

未来の産業の「風」に直面して、多くの投資家は市場の将来の方向性を示すブレインコンピューターインターフェース技術や製品を探しています。投資家はLingyousiを見つけると必ずLu Baoliang氏に質問する。「あなたの『感情X線装置』はクラスIIIの医療機器証明書を取得できますか?」

センサーが脳信号を取得する方法に基づいて、ブレイン-コンピューター インターフェイスは侵襲性と非侵襲性に分類されます。 「注目の」ブレイン コンピューター インターフェイス分野では、非侵襲的なブレイン コンピューター インターフェイス技術がどのように大規模に実装できるのかをまだ明確に理解していない人がたくさんいます。目的と機能の観点から、ブレイン コンピューター インターフェイスはスポーツと感情の 2 つの方向に分類できます。ゼロワン アイデアは比較的人気のない感情分野を選択しました。

幸いなことに、このあまり刺激的ではないイノベーションの道では、継続的な成功が続いています。 2019年、ルー・バオリャン氏の感情的ブレイン・コンピューター・インターフェース研究は、上海交通大学が立ち上げた初の大規模医工学交差研究プロジェクトの一部となった。このプロジェクトには瑞金病院機能脳神経外科のスン・ボミン院長と上海精神保健センターのファン・イールー教授を含む7人の教授が共同参加している。 2021年、Lu Baoliang氏はmiHoYoの投資を受け入れ、「感情X線装置」の研究開発に特化したZero One Ideaを設立した。

今回、陸宝良は将来の産業革新タスクリストに選ばれたとき、再び「冷たい研究」の春を見た。データによると、2021年現在、我が国の精神科医の数は国内の医師数の1.5％未満に過ぎません。精神疾患分野における医師と患者の比率の格差は、「感情X線検査装置」の市場応用の見通しを浮き彫りにしている。

現在、Lingweisi は「感情 X 線装置」のクラス III 医療機器認証を申請するために全力を尽くしており、感情ブレイン コンピュータ インターフェイス技術が早期に一般に恩恵をもたらすことを期待しています。

著者: 沈秋沙

文：Shen Qiusha 写真：Shen Qiusha、写真提供：インタビュー対象者 編集者：Fu Lu

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