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超声波BMI重磅进展！超声波实现微创脑机接口 | Nature子刊
机器学习
反射
计算机
数据
脑机接口
脑机接口（BMI）是一种能够读取大脑活动并将其转化为控制假肢或计算机光标等电子设备的装置。它们有望让瘫痪患者通过意念移动假肢设备。
脑机接口社区
2023-12-02
234
0
解码自闭症-fMRI研究中机器学习方法的综合综述
机器学习
数据库
连接
数据
网络
fMRI（功能磁共振成像）是一种运用磁共振成像技术来测量和记录大脑中的血流变化，并据此推断大脑的活动状态的技术。这种技术基于一个假设，即大脑的神经活动和血流量有关。换句话说，当大脑中的某个区域变得更加活跃时，血流量会相应地增加。通过测量这种血流变化，我们可以获取到这个区域神经活动的信息。
脑机接口社区
2023-09-19
382
0
利用EEG和动态编码器-解码器建模框架实时估算驾驶员睡意
自动驾驶
无人驾驶
腾讯云测试服务
神经网络
机器学习
嗜睡/困倦(Drowsiness)是道路交通事故的主要原因之一，因为它会对驾驶员安全驾驶汽车的能力产生负面影响。EEG(Electroencephalograph，EEG)电极记录的神经活动是一个广泛应用的与驾驶员睡意相关的生理特征信号。本文提出了一种利用EEG信号评估驾驶员瞬时水平睡意的动态建模方法，其中眼睑闭合度(PERcentage of eyelid CLOSure，PERCLOS)被用作司机睡意的基本评判指标。我们认为所提出的方法是一种稳固和可靠的评估实时睡意的解决方案。并且，为在驾驶员睡意检测系统中，使用基于EEG的测量的方法打开了大门。
脑机接口社区
2023-02-14
679
0
尤瓦尔·赫拉利 | 认识你自己，不要被算法操控
编程算法
机器学习
神经网络
深度学习
人工智能
今天出生的婴儿，到2050年刚30出头。如果一切顺利，这个婴儿可能到2100年还活着，甚至到22世纪还是个积极公民。我们到底该教这个婴儿什么，才能帮助他在2050年或者22世纪的世界里存活，甚至大展身手？他需要什么样的技能才能找到工作，了解周围的一切，走出生命的迷宫？
脑机接口社区
2023-02-14
253
0
中国信通院周洁等：科技为翼助飞梦想 脑机为伴改变生活
机器学习
深度学习
神经网络
人工智能
近年来，脑机接口技术发展与应用探索呈现加速趋势，全球各国普遍关注和重视，以Neuralink为代表的公司研究成果发布屡屡将脑机接口热点话题推向公众视野。脑机接口技术的产业发展具有战略意义，目前呈现技术创新不断迭代、产业生态不断壮大、应用范围不断拓展的态势。
脑机接口社区
2023-02-14
290
0
个性化脑机接口及应用
神经网络
机器学习
深度学习
人工智能
编程算法
脑机接口（BCI）是一种变革传统人机交互的新型技术，用户的大脑是直接的控制信号源。在BCI转化为实际应用时，由于用户个体之间的感觉、知觉、表象与认知思维活动、脑结构与功能具有一定的差异，通用BCI难以满足不同个体的需求。为此，需要为特定用户定制个性化的BCI。迄今为止，少有文献对个性化BCI涉及的关键科学与技术问题进行阐述，本文聚焦个性化BCI，给出个性化BCI的定义，详述其设计研发以及评价方法和应用，并讨论个性化BCI面临的挑战及未来方向。期望本文对个性化BCI创新研究及实用化提供有益的思路。
脑机接口社区
2023-02-14
514
0
CNN+LSTM--一种运动想象分类新模型
编程算法
机器学习
深度学习
人工智能
说到运动想象（motor imagenation, MI), 我们都很熟悉，它是指个体在心理上模拟给定动作时的动态状态。如何通过运动想象的脑电信号来分类个体的心理意图，一直是研究人员关注的重点，MI信号可以用于控制外部设备，如大脑控制的机器人、大脑控制的外骨骼、自动驾驶汽车等， 因此提高MI信号的分类准确性是极其有意义的。
脑机接口社区
2023-02-14
1.1K
1
通过超高密度脑电记录系统实现单个手指运动精准解码
机器学习
神经网络
深度学习
人工智能
基于脑电图(EEG)的脑机接口系统因其时间分辨率高、使用方便和较灵活的可移植性而得到广泛的研究。通常情况下，EEG信号的分辨率越高，对身体精密活动（如手指活动）的解码准确率越高，这得益于电极材料的发展和高密度电极制作工艺的进步，来自韩国的一项研究利用直接连接到头皮的柔性电极网络采集获得超高密度脑电图（uHD EEG），常规脑电图的电极间距平均为60 ~ 65 mm，而uHD EEG的电极间距平均为8.6 mm。
脑机接口社区
2023-02-14
293
0
脑机接口新应用，无声语音信号解码
机器学习
人工智能
学习方法
迁移学习
神经网络
研究人员研究了可用于识别神经肌肉信号的空间特征和解码器。具体来说，研究人员提出了利用迁移学习和深度学习的方法，将表面肌电信号数据转换为包含丰富的时频域信息的声谱图。对于迁移学习，在大型图像数据集上使用一个预先训练好的Xception模型来生成特征。然后利用提取的特征对三种深度学习方法(MLP、CNN和bLSTM)进行训练，并对其进行评价，以识别词集中的发音肌肉运动。所提出的解码器成功地识别了无声语音，双向长短时记忆的准确率达到了90%，优于其他两种算法。实验结果验证了谱图特征和深度学习算法的有效性。
脑机接口社区
2023-02-13
462
0
上海大学杨帮华教授脑机团队提出基于fMRI加权EEG的异步fMRI-EEG运动想象解码方法
机器学习
神经网络
深度学习
人工智能
近日，上海大学脑机工程研究中心团队在国际知名期刊《Biomedical Signal Processing and Control》（SCI中科院分区，工程技术大类二区，IF: 3.88）发表一篇题为 “The unilateral upper limb classification from fMRI-weighted EEG signals using convolutional neural network” 的研究论文。本文由工程研究中心的博士研究生马骏在其导师杨帮华教授的指导下完成，杨帮华教授为本文的第一作者、通讯作者，博士生马骏为第二作者。
脑机接口社区
2023-02-13
404
0
科学家利用脑机接口让患者正常发声
学习方法
语音合成
神经网络
机器学习
深度学习
说话在我们看来似乎是一项很简单、毫不费力的活动，但它却是我们执行的最复杂的动作之一。它要求声道的发音结构(嘴唇、舌头、喉和下颌)进行精确、动态的肌肉协调。当中风、肌萎缩侧索硬化症或其他神经系统疾病导致语言障碍时，失去沟通能力可能是毁灭性的。在《Nature》杂志的一篇论文中，Anumanchipalli等人[1]发布了一项突破性的脑机接口技术，该脑机接口让我们更接近恢复语音功能。
脑机接口社区
2023-02-13
321
0
情绪脑机接口：脑机接口概述专题三 | 从运动脑机接口到情绪脑机接口
机器学习
神经网络
深度学习
人工智能
编者的话：这篇文章是专业顶刊里发表的唯一一篇提出把脑机接口概念从运动系统扩展到情绪系统的观点文章，而且从系统实现的角度该说的基本也都说了。本质上讲，脑机接口是控制与学习的过程，是贯通神经系统与计算机系统的智能科学。脑机接口又是涉及多种技术有机集成的大工程。高级形式的脑机接口将是人脑智能与人工智能的集大成者。目前的技术瓶颈在其最前端的神经界面上，信号的质量和带宽都被其所限。很多人知道马斯克的脑机接口公司-Neuralink。有人仿制他们的模拟前端芯片就号称可以正面PK了，这种想法显然肤浅了。他们目前展示的仅仅是脑机接口的部分前端技术-信号转换器。这篇文章就是在讲它后边的事。
脑机接口社区
2023-02-13
460
0
DeepKey：科学家提出一种基于脑纹独特性的多模态生物识别系统可以防范身份欺骗
机器学习
神经网络
深度学习
人工智能
传统的生物识别系统如人脸识别、虹膜、视网膜、声音和指纹技术当前被广泛应用，然而由于反监视面具、隐形眼镜、声码器或指纹膜等技术和工具的出现和发展，人类被生物测量工具欺骗的风险也越来越高。
脑机接口社区
2023-02-13
178
0
智能假手与机器人融合可以灵活抓取物品
编程算法
机器人
爬虫
机器学习
神经网络
洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家们开发了新的方法来改善对机器手的控制，该方法将单个手指控制和自动化结合起来，以提高抓取和操作能力。研究者将神经工程学和机器人学之间的跨学科结合在3名截肢患者和7名健康受试者上成功进行了测试。
脑机接口社区
2022-09-22
402
0
3D卷积神经网络从神经生理学高度解码复杂大脑活动
机器学习
深度学习
人工智能
图像处理
神经网络
从EEG中准确解码出特定大脑活动是BCI技术中的关键步骤，最常用的手段就是深度神经网络。但是以往的深度神经网络往往都对大脑运动任务进行粗略分类，难以从神经生理学的高度解码EEG中精细的活动特征。今年1月份，Neeles和 Konstantinos团队发表在《Nature》子刊《Scientific reports》上的一篇报道提出了一个可以在神经生理学高度解释的三维卷积神经网络(3D-CNN)，该网络能够捕获运动过程中EEG特征的时空特性，保留了大脑诱发活动中至关重要的时间成分。且在测试其对相似运动模式的分类时，准确率达到了80%以上。相比现在的2D-CNN，3D-CNN的这一改进使得网络分类决策过程和大脑活动的神经生理学吻合度更高，这对复杂大脑活动的实时分类是一个重大进步。
脑机接口社区
2022-09-22
359
0
华中科技大学伍冬睿教授团队：生理计算中的对抗攻击与防御综述
网络安全
安全
机器学习
神经网络
深度学习
生理计算使用人类的生理数据作为系统的实时输入。其包括或者与脑机接口、情感计算、自适应自动化、健康信息学以及基于生理信号的生物识别等领域高度重合。生理计算增加了从用户到计算机的通信带宽，但也易受各种类型的对抗攻击，其中攻击者故意操纵训练和/或测试样例来劫持机器学习算法的输出，可能导致用户困惑、受挫、受伤甚至死亡。然而，生理计算系统的脆弱性没有得到足够的重视，并且学界目前不存在针对生理计算领域的对抗攻击的综述。本文系统性综述了生理计算主要研究领域、不同类型的对抗攻击、其在生理计算上的应用以及相应的防御措施，从而填补了这一空白。希望本综述能吸引更多关于生理计算系统脆弱性的研究兴趣，更重要的是，能让更多人关注并投入使生理计算系统更加安全的防御策略的研究。
脑机接口社区
2022-09-22
957
0
北理工团队在不同注意力状态下肢体运动意图的鲁棒神经解码方面取得重要研究进展
机器学习
神经网络
深度学习
人工智能
近日，北京理工大学机械与车辆学院毕路拯教授团队联合新加坡南洋理工大学Cuntai Guan教授在基于非侵入式神经信号的不同注意力状态下上肢运动意图的鲁棒解码方面取得重要研究进展。研究成果以“Effects of Cognitive Distraction on Upper Limb Movement Decoding from EEG Signals”为题，被生物医学工程领域旗舰期刊《IEEE Transactions on Biomedical Engineering》录取。论文第一作者为其团队博士研究生费炜杰，毕路拯教授为通讯作者。为了更好地将运动脑机接口推广到真实的应用场景，毕路拯教授团队致力于探索自然场景下运动意图的鲁棒神经解码的基础理论和关键技术，其团队在该方向已经取得了一系列的重要研究成果。其团队关于考虑注意状态的上肢运动意图分层解码模型曾发表于国际顶级期刊《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》【可点击查看《北理工团队在推动运动意图神经解码走向真实应用场景方面取得研究进展》】，其团队关于单手和双手协同运动的神经解码成果曾发表于生物医学工程领域旗舰期刊《IEEE Transactions on Biomedical Engineering》【可点击查看《如何对单手和双手协同运动方向进行神经表征和解码？北理工研究团队给出了相关方案》】等，本次研究成果为该团队在运动意图神经解码方向取得的又一重要进展。
脑机接口社区
2022-09-22
403
0
研究人员首次实现利用脑机接口控制多指运动
机器学习
神经网络
深度学习
人工智能
现代脑机接口可以使瘫痪患者恢复功能，但目前的上肢脑机接口无法再现对个体手指运动的控制。密歇根大学的研究人员首次在非人类灵长类动物中展示了一种实时、高速的脑机接口，它利用皮层内神经信号来弥合这一差距。
脑机接口社区
2022-09-22
242
0
脑机接口、开源和民主化增强意识的未来
机器学习
神经网络
深度学习
人工智能
编程算法
脑机接口（BCI）工具及其收集的数据的可访问性、适应性和透明度可能会影响我们如何共同驾驭新的数字时代。本讨论回顾了BCI技术的一些多样化和跨学科应用，并对BCI工具与机器学习（ML）算法可能塑造未来的方式进行了推测性推论。BCI带有大量的道德和风险考虑，有人认为，开源原则可以帮助我们通过鼓励实验和公开开发来帮助我们克服复杂的困境，因为我们在这种新范式中建立了保障措施。将适应性和透明性的开源原则引入BCI工具有助于使技术民主化，让更多的声音为BCI驱动的未来应该是什么样子的对话做出贡献。与黑盒算法和对汇总数据的有限访问相比，开源BCI工具和对原始数据的访问是使艺术家、DIY者、研究人员和其他领域专家参与有关如何研究和增强人类意识的对话的关键方面。展望未来，增强现实和虚拟现实成为日常生活不可或缺的一部分，脑机接口可能会在为生成内容创建闭环反馈方面发挥越来越重要的作用。脑机接口的独特之处在于为人工智能（AI）算法提供必要的数据，以确定内容交付的解码和时间安排。这些算法的开源程度对于检查它们的完整性、隐含偏见和利益冲突可能至关重要。
脑机接口社区
2022-09-22
289
0
借助液态金属传感器和AI,这次机械手可能真的找到"感觉"了
机器学习
神经网络
深度学习
人工智能
编程算法
研究人员在假肢的指尖上安装了液态金属的可伸缩触觉传感器。图片来源：Alex Dolce, Florida Atlantic University
脑机接口社区
2022-09-22
406
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