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Tampa EEG com 18 eletrodos.

Recentemente, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação anunciou a lista restrita para as Tarefas Futuras de Inovação Industrial de 2023. ZeroOne, uma empresa de tecnologia de interface cérebro-computador da "Big Zero Bay" de Xangai, uniu-se à Universidade Jiao Tong de Xangai, ao Centro de Saúde Mental de Xangai, ao Sexto Hospital da Universidade de Pequim e à Universidade de Ciência e Tecnologia de Dianzi de Hangzhou para anunciar com sucesso a lista.

No final de agosto do ano passado, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação divulgou uma lista de futuras tarefas de inovação da indústria, que são orientadas principalmente para os dois campos fronteiriços da produção futura e da informação futura, com foco nas quatro direções principais do metaverso, robôs humanóides, interfaces cérebro-computador e inteligência artificial geral, com 52 layouts de sistema Tarefas específicas serão realizadas de acordo com o ritmo de planejamento de um lote, implantação de lote e implementação de lote para promover a inovação e o desenvolvimento do meu país indústrias futuras.

No caminho da indústria de interface cérebro-computador, a Zero Vision escolheu o caminho impopular de "não invasivo + emoção". Atualmente, 7 protótipos multimodais de avaliação de depressão e sistemas de coleta de dados de dimensão zero desenvolvidos independentemente pela empresa foram implantados nos departamentos psiquiátricos de 3 hospitais terciários, alcançando mais de 4.500 avaliações do tempo de paciente do estado de depressão dos pacientes e análises multimodais. avaliação de indivíduos saudáveis. A recolha de dados emocionais irá acelerar a implementação da tecnologia de interface emocional cérebro-computador.

"Tire uma foto" do seu humor em 10 minutos

Cenário de teste "máquina de raio X emocional".

Normalmente, seja uma fratura ou uma infecção pulmonar, os médicos pedem ao paciente que faça uma radiografia para verificar as lesões antes de fazer o diagnóstico. O diagnóstico de doença mental também pode ser alcançado através de “filmagens” semelhantes? Há três anos, Lingyiyisi, que nasceu na Universidade Jiao Tong de Xangai, está trabalhando duro para transformar essa ideia em realidade.

Coloque a tampa do EEG, sente-se no assento como se estivesse dirigindo um jogo de corrida e responda às perguntas enquanto assiste ao material emocionante exibido no computador. No Lingweisi, o repórter testemunhou com seus próprios olhos o processo de diagnóstico da “máquina de raios X emocional”.

“Você verá um conjunto de imagens ou vídeos, escolha a emoção expressa na imagem.” Conforme o testador dava as instruções, uma pintura a óleo do século 18 “Sacerdotisa Bêbada” apareceu na tela, e o protagonista mostrou uma aparência elegante e elegante. sorriso amigável. Parece estar um pouco embriagado. Neste momento, embora não houvesse expressão no rosto do sujeito, a curva das ondas cerebrais flutuou imediatamente na tela do computador próximo, e suas atividades mentais foram “desenhadas” em tempo real. Todo o processo durou cerca de 10 minutos.

Após o processamento do algoritmo, um relatório do estado de depressão é concluído em 2 minutos. O relatório marcou claramente os parâmetros de risco quantificados de indivíduos que sofrem de depressão e ansiedade. As diversas dimensões apresentadas no gráfico de radar são a principal base para julgar a depressão.

Lu Baoliang, professor do Departamento de Ciência da Computação e Engenharia da Universidade Jiao Tong de Xangai e cientista-chefe da ZeroOne, explicou aos repórteres que o feedback emocional dos pacientes com depressão é diferente do das pessoas comuns. Por exemplo, a maioria das pessoas se sente feliz e em paz ao ver a “Sacerdotisa”, mas os pacientes com depressão geralmente não conseguem sentir felicidade. No passado, quando medidos através de escalas, os sujeitos podiam esconder seus verdadeiros sentimentos, mas era difícil para eles escapar dos “olhos brilhantes” da “máquina de raios X emocional”.

O rastreador ocular de desktop também é o que diferencia este dispositivo do equipamento geral de teste de emoções. Lu Baoliang disse que os sinais de movimento dos olhos estão mais intimamente relacionados às emoções do que às expressões faciais. O rastreador ocular instalado na parte inferior da tela pode coletar mais de 100 características de movimento ocular, como diâmetro da pupila, frequência de piscar e ponto de olhar, refletindo verdadeiramente o estado emocional das pessoas.

O primeiro conjunto de dados de emoções padrão reconhecido globalmente

Como as emoções são capturadas? O segredo está escondido na tampa do EEG. Seus 18 eletrodos tocam o couro cabeludo do sujeito como pequenas garras, cobrindo e monitorando todas as áreas do cérebro.

A tampa EEG é um dispositivo sensor que pode coletar um sinal EEG com apenas uma “pata”. Lv Baoliang disse que quando se trata da principal rota técnica de como coletar sinais de EEG, a ZeroUniversal finalmente escolheu um método não invasivo. Embora os sinais EEG recolhidos por dispositivos não invasivos sejam mais difíceis de processar, são mais seguros e mais adequados para uma gama mais ampla de pessoas.

Além de melhorar continuamente o conforto de uso de dispositivos de hardware, como bonés de EEG, a construção de um conjunto de dados padrão para interfaces emocionais cérebro-computador também é um tópico importante no campo das interfaces emocionais cérebro-computador. Devido ao nicho de campo de pesquisa, equipamentos de aquisição caros e anotação de dados complexa, conjuntos de dados de EEG emocionais padrão globalmente reconhecidos são extremamente raros.

Em 2014, a equipe de Lu Baoliang propôs pela primeira vez no mundo uma estrutura de interface cérebro-computador emocional multimodal que integra sinais de EEG e sinais de movimento ocular, e estabeleceu um conjunto de dados para ela. Hoje, esse conjunto de dados denominado SEED tornou-se o maior e mais diversificado conjunto de dados de EEG emocional do mundo. É também um dos dois conjuntos de dados de EEG emocionais padrão mais comumente usados ​​na área. Desde o seu lançamento público em outubro de 2015, aproximadamente 2.000 universidades e instituições de investigação científica de 81 países e regiões de todo o mundo candidataram-se para utilização, com mais de 4.880 candidaturas e mais de 1.400 artigos publicados.

Tomando como exemplo o conjunto de dados SEED de três tipos de ondas cerebrais emocionais, a equipe de Lu Baoliang selecionou um total de 15 clipes de filme de três tipos de emoções como material indutor de emoção e coletou e gravou EEG de acordo com os padrões internacionais. contém 15 indivíduos, EEG de 62 derivações e dados de movimento ocular três vezes por pessoa. Os resultados mostram que os sinais de movimento dos olhos são um sinal de reconhecimento de emoções muito bom. Se os sinais EEG ou sinais de movimento ocular forem usados ​​isoladamente, suas respectivas taxas de reconhecimento serão de cerca de 78%. Se estes dois sinais forem fundidos através da aprendizagem clássica em conjunto, a taxa de reconhecimento dos três tipos de emoções aumenta para 88%.

Com base em uma série de pesquisas originais nas áreas de inteligência emocional e interface emocional cérebro-computador, Lu Baoliang foi selecionado na lista de "Pesquisadores Altamente Citados da China" de 2023 da Elsevier em março deste ano. Este é o quarto ano consecutivo em que ele foi selecionado. para a lista desde 2020. Lista.

A inovação minoritária "Bole" continua

Nos últimos dois anos, a popularidade das interfaces cérebro-computador aumentou dramaticamente. Em março deste ano, a empresa americana Neuralink exibiu um vídeo do primeiro paciente com implante de interface cérebro-computador jogando xadrez e jogos com a mente. Quase ao mesmo tempo, a equipe do professor Hong Bo, da Escola de Medicina da Universidade de Tsinghua, usou uma interface cérebro-computador semi-invasiva para ajudar pacientes com paraplegia alta a conseguir beber água de forma autônoma e controlada pelo cérebro.

Enfrentando o "vento" da indústria do futuro, muitos investidores procuram tecnologias e produtos de interface cérebro-computador que representem a direção futura do mercado. Quando os investidores encontram Lingyousi, eles sempre fazem uma pergunta a Lu Baoliang: “Sua 'máquina de raios X emocional' pode obter um certificado de dispositivo médico de Classe III?”

Com base na forma como os sensores adquirem sinais cerebrais, as interfaces cérebro-computador são divididas em invasivas e não invasivas. Na área "quente" da interface cérebro-computador, muitas pessoas ainda não conseguiram ver claramente como a tecnologia não invasiva de interface cérebro-computador pode ser implementada em larga escala. Em termos de propósito e função, as interfaces cérebro-computador podem ser divididas em duas direções: esportes e emoções. A ideia de Zero One escolheu o campo emocional relativamente impopular.

Felizmente, há sucesso constante neste caminho menos emocionante da inovação. Em 2019, a pesquisa de interface emocional cérebro-computador de Lu Baoliang tornou-se parte do primeiro grande projeto de pesquisa de interseção entre engenharia médica lançado pela Universidade Jiao Tong de Xangai. O projeto conta com a participação conjunta de 7 professores, incluindo o Diretor Sun Bomin do Departamento de Neurocirurgia Funcional do Hospital Ruijin e o Professor Fang Yiru do Centro de Saúde Mental de Xangai. Em 2021, Lu Baoliang aceitou o investimento da miHoYo para estabelecer a Zero One Idea, dedicada à pesquisa e desenvolvimento de "máquinas de raios X emocionais".

Desta vez, Lu Baoliang mais uma vez viu a primavera da “pesquisa fria” quando foi selecionado para a futura lista de tarefas de inovação industrial. Os dados mostram que em 2021, o número de psiquiatras no meu país representava menos de 1,5% do número de médicos no país. A disparidade na proporção médico-paciente no campo das doenças mentais destaca as perspectivas de aplicação no mercado de “máquinas de raios X emocionais”.

Atualmente, Lingweisi está fazendo todos os esforços para solicitar um certificado de dispositivo médico Classe III para a "máquina de raios X emocional" e espera o benefício antecipado da tecnologia de interface cérebro-computador emocional para o público.

Autor: Shen Qiusha

Texto: Shen Qiusha Fotos: Shen Qiusha, fotos fornecidas pelos entrevistados Editor: Fu Lu

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