новости

«Нишевые» компании, занимающиеся интерфейсом «мозг-компьютер», открывают отраслевую весну

2024-08-18

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina


ЭЭГ-шапочка с 18 электродами.

Недавно Министерство промышленности и информационных технологий объявило шорт-лист будущих задач промышленных инноваций на 2023 год. ZeroOne, компания по разработке интерфейсов «мозг-компьютер» из шанхайского «Большого залива Зеро», объединила усилия с Шанхайским университетом Цзяо Тун, Шанхайским центром психического здоровья, Шестой больницей Пекинского университета и Ханчжоуским университетом науки и технологий Дяньцзы, чтобы успешно объявить список.

В конце августа прошлого года Министерство промышленности и информационных технологий опубликовало список будущих задач промышленных инноваций, которые в основном ориентированы на две пограничные области будущего производства и будущей информации, уделяя особое внимание четырем ключевым направлениям метавселенной: роботы-гуманоиды, интерфейсы «мозг-компьютер» и общий искусственный интеллект с 52 макетами системы. Конкретные задачи будут выполняться в соответствии с ритмом планирования партии, развертывания партии и реализации партии для содействия инновациям и развитию моей страны. будущие отрасли.

В сфере разработки интерфейсов «мозг-компьютер» компания Zero Vision выбрала непопулярный путь «неинвазивность + эмоции». В настоящее время в психиатрических отделениях 3 больниц третичного уровня развернуты 7 прототипов мультимодальной оценки депрессии и системы сбора нуль-мерных данных, независимо разработанные компанией. оценка здоровых испытуемых. Сбор эмоциональных данных ускорит внедрение технологии эмоционального интерфейса «мозг-компьютер».

«Сфотографируй» свое настроение за 10 минут


Тестовый сценарий «Эмоциональный рентгеновский аппарат».

Обычно, будь то перелом или инфекция легких, врачи просят пациента сделать рентген, чтобы проверить повреждения, прежде чем ставить диагноз. Можно ли посредством подобной «съемки» поставить диагноз психического заболевания? Три года назад Линъийиси, родившийся в Шанхайском университете Цзяо Тонг, усердно работает над тем, чтобы воплотить эту идею в жизнь.

Наденьте шапку ЭЭГ, сядьте на сиденье, как за рулем гоночной игры, и отвечайте на вопросы, просматривая вызывающий эмоции материал, отображаемый на компьютере. В Лингвейси репортер своими глазами стал свидетелем диагностического процесса «эмоционального рентгеновского аппарата».

«Вы увидите набор изображений или видео, пожалуйста, выберите эмоцию, выраженную на картинке». Когда тестировщик дал инструкции, на экране появилась картина маслом 18-го века «Пьяная жрица», и главный герой показал элегантный и элегантный вид. Дружелюбная улыбка кажется слегка подвыпившей. В это время, хотя на лице испытуемой не было никакого выражения, кривая мозговых волн тут же колебалась на экране компьютера рядом, а ее мыслительная деятельность «рисовалась» в реальном времени. Весь процесс длился около 10 минут.

После обработки алгоритма отчет о состоянии депрессии формируется в течение 2 минут. В отчете четко обозначены количественные параметры риска для субъектов, страдающих депрессией и тревогой. Несколько измерений, отображаемых на диаграмме, являются основной основой для оценки депрессии.

Лу Баолян, профессор кафедры компьютерных наук и инженерии Шанхайского университета Цзяо Тонг и главный научный сотрудник ZeroOne, объяснил журналистам, что эмоциональная обратная связь пациентов с депрессией отличается от таковой у обычных людей. Например, большинство людей чувствуют себя счастливыми и умиротворенными, когда видят «Жрицу», но пациенты с депрессией обычно не могут чувствовать счастья. Это связано с тем, что пациенты с депрессией более склонны делать негативный выбор. В прошлом, когда испытуемые измерялись с помощью весов, они могли скрывать свои истинные чувства, но им было трудно избежать «сверкающих глаз» «эмоционального рентгеновского аппарата».

Настольный айтрекер также отличает это устройство от обычного оборудования для тестирования эмоций. Лу Баолян сказал, что сигналы движения глаз более тесно связаны с эмоциями, чем выражение лица. Айтрекер, установленный в нижней части экрана, может собирать более 100 характеристик движения глаз, таких как диаметр зрачка, частота моргания и точка взгляда, тем самым точно отражая эмоциональное состояние людей.

Первый всемирно признанный стандартный набор данных об эмоциях

Как фиксируются эмоции? Секрет скрыт в шапке ЭЭГ. Его 18 электродов касаются кожи головы субъекта, как маленькие когти, охватывая и контролируя все области мозга.

ЭЭГ-шапочка — это сенсорное устройство, способное собирать сигнал ЭЭГ всего одной «лапой». Льв Баолян сказал, что когда дело дошло до ключевого технического пути сбора сигналов ЭЭГ, ZeroUniversal наконец выбрала неинвазивный метод. Хотя сигналы ЭЭГ, собранные неинвазивными устройствами, сложнее обрабатывать, они более безопасны и подходят для более широкого круга людей.

Помимо постоянного повышения комфорта ношения аппаратных устройств, таких как ЭЭГ-капсулы, создание стандартного набора данных для эмоциональных интерфейсов мозг-компьютер также является важной темой в области эмоциональных интерфейсов мозг-компьютер. Из-за нишевой области исследований, дорогого оборудования для сбора данных и сложной аннотации данных признанные во всем мире стандартные наборы данных эмоциональной ЭЭГ встречаются крайне редко.

В 2014 году команда Лу Баоляна впервые в мире предложила мультимодальную структуру эмоционального интерфейса «мозг-компьютер», которая объединяет сигналы ЭЭГ и сигналы движения глаз, и создала для нее набор данных. Сегодня этот набор данных под названием SEED стал самым большим и разнообразным набором данных эмоциональной ЭЭГ в мире. Он также является одним из двух наиболее часто используемых стандартных наборов данных эмоциональной ЭЭГ в этой области. С момента его публичного выпуска в октябре 2015 года около 2000 университетов и научно-исследовательских учреждений из 81 страны и региона подали заявки на использование, было подано более 4880 заявок и опубликовано более 1400 статей.

Взяв в качестве примера набор данных SEED о трех типах эмоциональных мозговых волн, команда Лу Баоляна выбрала в общей сложности 15 видеороликов о трех типах эмоций в качестве материала, вызывающего эмоции, а также собрала и записала ЭЭГ в соответствии с международными стандартами. содержит 15 субъектов, 62 отведения ЭЭГ и данные о движениях глаз 3 раза на человека. Результаты показывают, что сигналы движения глаз являются очень хорошим сигналом распознавания эмоций. Если сигналы ЭЭГ или сигналы движения глаз используются отдельно, их соответствующая степень распознавания составляет около 78%. Если эти два сигнала объединить посредством классического ансамблевого обучения, уровень распознавания трех типов эмоций увеличивается до 88%.

На основе серии оригинальных исследований в области эмоционального интеллекта и эмоционального взаимодействия мозг-компьютер Лу Баолян в марте этого года был включен в список «Высоко цитируемых исследователей Китая» журнала Elsevier за 2023 год. Это четвертый год подряд. в списке с 2020 года. Список.

Миноритарная инновация «Боле» продолжается

За последние два года популярность интерфейсов «мозг-компьютер» резко возросла. В марте этого года американская компания Neuralink показала видео первого пациента с имплантатом интерфейса мозг-компьютер, играющего в шахматы и игры разумом. Примерно в то же время команда профессора Хун Бо из Медицинской школы Университета Цинхуа использовала полуинвазивный интерфейс мозг-компьютер, чтобы помочь пациентам с параплегией высокой степени достичь автономного питья воды под контролем мозга.

Столкнувшись с «ветром» индустрии будущего, многие инвесторы ищут технологии и продукты интерфейса «мозг-компьютер», которые представляют будущее направление на рынке. Когда инвесторы находят Линюси, они всегда задают Лу Баоляну вопрос: «Может ли ваш «эмоциональный рентгеновский аппарат» получить сертификат медицинского устройства класса III?»

В зависимости от того, как датчики получают сигналы мозга, интерфейсы «мозг-компьютер» делятся на инвазивные и неинвазивные. В «горячем» направлении интерфейса «мозг-компьютер» многим людям еще предстоит ясно увидеть, как неинвазивная технология интерфейса «мозг-компьютер» может быть реализована в больших масштабах. По назначению и функциям интерфейсы мозг-компьютер можно разделить на два направления: спорт и эмоции. Zero One Idea выбрала относительно непопулярное эмоциональное поле.

К счастью, на этом менее захватывающем пути инноваций наблюдается постоянный успех. В 2019 году исследование Лу Баоляна по эмоциональному интерфейсу мозга и компьютера стало частью первого крупного исследовательского проекта на пересечении медицинской и инженерной мысли, запущенного Шанхайским университетом Цзяо Тун. В проекте совместно принимают участие 7 профессоров, в том числе директор отделения функциональной нейрохирургии больницы Жуйджин Сунь Бомин и профессор Шанхайского центра психического здоровья Фан Иру. В 2021 году Лу Баолян принял инвестиции miHoYo в создание компании Lingyouxi, занимающейся исследованиями и разработками «эмоциональных рентгеновских аппаратов».

На этот раз Лу Баолян снова увидел весну «холодных исследований», когда его выбрали в список задач будущих промышленных инноваций. Данные показывают, что по состоянию на 2021 год количество психиатров в моей стране составляет менее 1,5% от числа врачей в стране. Неравенство в соотношении врачей и пациентов в области психических заболеваний подчеркивает перспективы применения на рынке «эмоциональных рентгеновских аппаратов».

В настоящее время Лингвейси прилагает все усилия, чтобы подать заявку на получение сертификата медицинского оборудования класса III для «эмоционального рентгеновского аппарата» и надеется на скорую пользу общественности от технологии эмоционального интерфейса «мозг-компьютер».

Автор: Шэнь Цюша

Текст: Шэнь Цюша Фотографии: Шэнь Цюша, фотографии предоставлены интервьюируемыми Редактор: Фу Лу

Пожалуйста, указывайте источник при перепечатке статьи.