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作者:焦德芳 陈彬 来源:中国科学报 发布时间:2022/2/7 17:12:54
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脑机接口软件有了“中国平台”
天津大学牵头组建我国首个脑机接口综合性开源软件平台

 

日前,天津大学医学工程与转化医学研究院、天津脑科学与类脑研究中心、威廉希尔公司app下载:智能医学工程研究中心与燧世智能、中电云脑等单位合作,联合推出我国首个脑机接口领域综合性开源软件平台MetaBCI。

脑机接口技术(BCI)意味在人机之间建立直接的中枢信息交互。当前世界主要国家都将未来视为“脑科学时代”,将脑科学研究列入国家层面发展战略。脑机接口领域作为脑科学的核心应用区,正在掀起一场技术领域的颠覆式创新革命,将对健康医疗、电子消费等产业发展产生巨大影响。

研究人员进行脑机接口实验 天津大学供图

目前,脑机接口领域正处于产业快速形成期,优秀的软件平台能够为人类大脑与硬件设备之间架设一条“信息高速公路”,助力高质量人机交互。而当前国际主流的两大脑机接口软件平台主要基于C++语言以及MATLAB商业软件,分别存在编程要求高、开发周期长,或收费高昂、管制受限等诸多问题,业界亟需一款高效实用的开源软件平台用于降低技术门槛、减少研发成本、缩短产品周期、促进转化落地。

据介绍,天津大学牵头组建的MetaBCI平台基于高效易用的国际通行开源语言Python编写,拥有广阔的合作与应用空间。MetaBCI的基本架构包括范式呈现单元、数据获取单元、信号处理单元、用户反馈单元和机器执行单元五大模块,能够在Python环境下实现对用户大脑意图的诱发、获取、分析和转换等全流程处理,目前已集成了14 种脑机接口源数据集以及多类经典脑机接口范式,涵盖了几十类先进的脑机解码算法以及专业化的智能计算模型,并创新设计了脑机解码算法调用接口,开源后其数据集和算法种类将会得到进一步拓展和提升。

2021年5月,MetaBCI的信号处理单元测试版提前在世界最大代码网站上线发布,国内外多家研究单位参与试用后均表示,该平台提供了简洁高效的脑机数据集读取接口和统一的信息预处理流程,实现了数据读取和处理的自动化,同时保证了研究者自行修改其中关键步骤的灵活性。

据了解,此前天津大学联合中国电子信息产业集团共同发布了无创脑机接口专用计算和采集芯片“脑语者”C系列和D系列,自主研发的国产高性能脑电采集系统“神工-谛听”也取得国家医疗器械注册证,在核心硬件方面加快了创新发展的脚步,而MetaBCI推出则是中国在脑机接口底层基础软件通用平台方向迈出的重要一步。

天津大学医学工程与转化医学研究院副院长、天津脑科学与类脑研究中心主任助理许敏鹏介绍说,“我们希望MetaBCI能填补国内在脑机接口开源软件平台方面的空白,并联合更多研究者和从业者不断丰富完善,将其发展成为国际通用的脑机接口开源软件平台,为先进人机交互、元宇宙等新技术突破以及下一代脑机融合智能实现提供重要支撑。”

 
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