소식

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18개의 전극이 있는 EEG 캡.

최근 산업정보부는 2023년 미래산업혁신과제 최종 후보를 발표했다. 상하이 '빅 제로 베이(Big Zero Bay)'의 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술 기업인 제로원(ZeroOne)은 상하이 자오퉁대학교(Shanghai Jiao Tong University), 상하이 정신건강센터(Shanghai Mental Health Center), 북경대학교 제6병원, 항저우 덴쯔 과학기술대학교(Hangzhou University of Dianzi Science and Technology)와 손을 잡고 이 목록을 성공적으로 발표했다.

지난해 8월 말 산업정보부는 메타버스의 4가지 핵심 방향을 중심으로 미래제조와 미래정보 2개 프론티어 분야를 중심으로 한 미래산업혁신과제 목록을 발표했다. 휴머노이드 로봇, 뇌-컴퓨터 인터페이스, 일반 인공지능 등 52개 시스템 레이아웃 배치 기획, 배치 배치, 배치 구현의 리듬에 따라 구체적인 업무를 수행하여 우리나라의 혁신과 발전을 도모한다. 미래산업.

뇌-컴퓨터 인터페이스 산업 트랙에서 Zero Vision은 "비침투성 + 감정"이라는 인기 없는 경로를 선택했습니다. 현재 회사가 독립적으로 개발한 7개의 다중 모드 우울증 평가 프로토타입과 0차원 데이터 수집 시스템이 3개 3차 병원의 정신과에 배포되어 환자의 우울증 상태에 대한 4,500회 이상의 환자 시간 평가와 다중 모드를 달성했습니다. 건강한 대상에 대한 평가 감정 데이터 수집은 감정 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술의 구현을 가속화할 것입니다.

10분 안에 당신의 기분을 "사진으로 찍어보세요"

"감정 엑스레이 기계" 테스트 시나리오.

일반적으로 골절이든 폐 감염이든 의사는 진단을 내리기 전에 환자에게 엑스레이 촬영을 통해 병변을 확인하도록 요청할 것입니다. 유사한 '촬영'을 통해서도 정신질환 진단이 이루어질 수 있나요? 3년 전, Shanghai Jiao Tong University에서 태어난 Lingyiyisi는 이 아이디어를 현실로 만들기 위해 열심히 노력하고 있습니다.

뇌파캡을 쓰고, 레이싱 게임을 하듯 자리에 앉아, 컴퓨터에 출력되는 감정 유발 자료를 보면서 질문에 답해보세요. 링웨이시에서 기자는 '감정 엑스레이 기계'의 진단 과정을 직접 눈으로 목격했다.

"이미지나 영상을 보시면서 그림에 표현된 감정을 선택해주세요." 테스터의 지시에 따라 화면에는 18세기 유화 '술취한 여사제'가 등장했고, 주인공은 우아하고 고상한 모습을 보여줬다. 다정한 미소. 약간 취한 것 같다. 이때 피험자의 얼굴에는 아무런 표정이 없었지만 근처의 컴퓨터 화면에서 뇌파 곡선이 즉시 변동했으며 그녀의 정신 활동이 실시간으로 "그려졌다".

알고리즘 처리 후 2분 안에 우울증 상태 보고가 완료됩니다. 보고서에는 우울증과 불안을 겪고 있는 피험자의 정량화된 위험 매개변수가 명확하게 표시되어 있습니다. 레이더 차트에 표시되는 여러 차원은 우울증을 판단하는 주요 기초입니다.

Shanghai Jiao Tong University 컴퓨터 과학 및 공학과 교수이자 ZeroOne의 수석 과학자인 Lu Baoliang은 기자들에게 우울증 환자의 감정적 피드백은 일반 사람들의 감정적 피드백과 다르다고 설명했습니다. 예를 들어, 대부분의 사람들은 "여사제"를 볼 때 행복하고 평화로운 느낌을 받지만 우울증 환자는 일반적으로 행복을 느끼지 못합니다. 이는 우울증 환자가 부정적인 선택을 하는 경향이 더 많기 때문입니다. 과거에는 저울로 측정할 때 피험자들이 자신의 진짜 감정을 숨길 수도 있었지만, '감정 엑스레이 기계'의 '눈부신 눈빛'에서 벗어나기는 어려웠다.

데스크톱 아이트래커는 이 장치를 일반 감정 테스트 장비와 차별화하는 요소이기도 합니다. Lu Baoliang은 안구 운동 신호가 얼굴 표정보다 감정과 더 밀접하게 관련되어 있다고 말했습니다. 화면 하단에 설치된 아이트래커는 동공 직경, 눈 깜박임 빈도, 시선 지점 등 100개 이상의 안구 움직임 특성을 수집하여 사람들의 감정 상태를 정확하게 반영할 수 있습니다.

세계 최초로 인정받은 표준 감정 데이터 세트

감정은 어떻게 포착되나요? 그 비밀은 EEG 캡에 숨겨져 있습니다. 18개의 전극은 작은 발톱처럼 피험자의 두피에 닿아 뇌의 모든 영역을 덮고 모니터링합니다.

EEG 캡은 단 하나의 "발"만으로 EEG 신호를 수집할 수 있는 감지 장치입니다. Lv Baoliang은 EEG 신호를 수집하는 방법의 핵심 기술 경로와 관련하여 ZeroUniversal이 마침내 비침습적 방법을 선택했다고 말했습니다. 비침습적 장치로 수집한 EEG 신호는 처리하기가 더 어렵지만 더 안전하고 더 넓은 범위의 사람들에게 적합합니다.

EEG 캡과 같은 하드웨어 장치의 착용 편의성을 지속적으로 향상시키는 것 외에도 감성 뇌-컴퓨터 인터페이스에 대한 표준 데이터 세트를 구축하는 것도 감성 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야에서 중요한 주제입니다. 틈새 연구 분야, 고가의 획득 장비 및 복잡한 데이터 주석으로 인해 세계적으로 인정받는 표준 감정 EEG 데이터 세트는 극히 드뭅니다.

2014년 Lu Baoliang 팀은 EEG 신호와 안구 운동 신호를 통합하는 다중 모드 감정 뇌-컴퓨터 인터페이스 프레임워크를 세계 최초로 제안하고 이에 대한 데이터 세트를 구축했습니다. 오늘날 SEED라는 이름의 이 데이터 세트는 세계에서 가장 크고 다양한 감정 EEG 데이터 세트가 되었으며, 현장에서 가장 일반적으로 사용되는 두 가지 표준 감정 EEG 데이터 세트 중 하나입니다. 2015년 10월 공개된 이후 전 세계 81개 국가 및 지역의 약 2,000개 대학 및 과학 연구 기관이 사용을 신청했으며, 4,880개 이상의 신청서와 1,400개 이상의 논문이 출판되었습니다.

Lu Baoliang 팀은 세 가지 유형의 감정 뇌파에 대한 SEED 데이터 세트를 예로 들어 세 가지 유형의 감정에 대한 총 15개의 영화 클립을 감정 유발 자료로 선택하고 국제 표준에 따라 EEG를 수집하고 기록했습니다. 15명의 피험자, 1인당 3번의 62리드 EEG 및 안구 운동 데이터가 포함되어 있습니다. 그 결과 눈의 움직임 신호는 매우 좋은 감정인식 신호임을 ​​보여주었다. 뇌파 신호나 안구 운동 신호만 단독으로 사용할 경우 각각의 인식률은 약 78%이다. 이 두 신호를 클래식 앙상블 학습을 통해 융합하면 세 가지 감정 인식률이 88%까지 높아진다.

감성 지능과 감성 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야의 일련의 독창적인 연구를 바탕으로 Lu Baoliang은 올해 3월 Elsevier의 2023년 '중국 최고 인용 연구자' 목록에 선정되었습니다. 2020년 이후 목록입니다. 목록.

소수혁신 '볼레'는 계속된다

지난 2년 동안 뇌-컴퓨터 인터페이스의 인기가 급격히 높아졌습니다. 올해 3월 미국 뉴럴링크(Neuralink)는 뇌-컴퓨터 인터페이스 임플란트를 이식한 최초의 환자가 마음으로 체스와 게임을 하는 영상을 공개했다. 거의 동시에 칭화대학교 의과대학 홍보 교수 팀은 반침습적 뇌-컴퓨터 인터페이스를 사용하여 고도 마비 환자가 자율적으로 뇌를 제어하여 물을 마실 수 있도록 도왔습니다.

미래 산업의 '바람'을 앞두고 많은 투자자들이 시장의 미래 방향을 제시하는 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술과 제품을 찾고 있습니다. 투자자들이 Lingyousi를 찾을 때 그들은 항상 Lu Baoliang에게 "당신의 '감정 엑스레이 기계'가 Class III 의료 기기 인증서를 얻을 수 있습니까?"라는 질문을 합니다.

센서가 뇌 신호를 획득하는 방식에 따라 뇌-컴퓨터 인터페이스는 침습적 인터페이스와 비침습적 인터페이스로 구분됩니다. "핫"한 두뇌-컴퓨터 인터페이스 트랙에서 많은 사람들은 아직 비침습적 두뇌-컴퓨터 인터페이스 기술이 어떻게 대규모로 구현될 수 있는지 명확하게 보지 못했습니다. 뇌-컴퓨터 인터페이스는 목적과 기능 면에서 크게 스포츠와 감성 두 가지 방향으로 나눌 수 있는데, 제로원아이디어는 상대적으로 인기가 없는 감성 분야를 선택했다.

다행스럽게도 덜 흥미로운 혁신의 길에서는 지속적인 성공이 이루어지고 있습니다. 2019년 Lu Baoliang의 감성 뇌-컴퓨터 인터페이스 연구는 Shanghai Jiao Tong University에서 시작한 최초의 주요 의료 공학 교차 연구 프로젝트의 일부가 되었습니다. 이번 프로젝트에는 루이진병원 기능신경외과 순보민 원장과 상하이정신건강센터 팡이루 교수 등 교수 7명이 공동으로 참여했다. 2021년 Lu Baoliang은 miHoYo의 투자를 수락하여 "감정 엑스레이 기계"의 연구 개발에 전념하는 Lingyouxi를 설립했습니다.

이번에 Lu Baoliang은 미래 산업 혁신 과제 목록에 선정되면서 다시 한 번 '냉각 연구'의 봄을 보았습니다. 데이터에 따르면 2021년 현재 우리나라의 정신과 의사 수는 국내 의사 수의 1.5% 미만을 차지합니다. 정신 질환 분야에서 의사-환자 비율의 차이는 "감정 엑스레이 기계"의 시장 적용 전망을 강조합니다.

현재 Lingweisi는 "감정 엑스레이 기계"에 대한 Class III 의료 기기 인증을 신청하기 위해 최선을 다하고 있으며 감정 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술이 대중에게 조기 혜택을 제공할 수 있기를 기대하고 있습니다.

저자: 션 치우샤(Shen Qiusha)

글: Shen Qiusha 사진: Shen Qiusha, 인터뷰 대상자가 제공한 사진 편집자: Fu Lu

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