奧地利科研團(tuán)隊(duì)優(yōu)化BCI技術(shù),將幫助深度殘疾音樂家進(jìn)行創(chuàng)作

Lynn 8年前 (2017-09-19)

團(tuán)隊(duì)的長期目標(biāo)是希望該系統(tǒng)的硬件要求能夠從筆記本電腦轉(zhuǎn)移到智能手機(jī)等設(shè)備上。

有這樣一部分人,他們深受疾病(如晚期ALS或被創(chuàng)傷性脊髓損傷而導(dǎo)致的癱瘓)的困擾和限制,雖然擁有夢想,能感受到情緒,但是無法表達(dá)出。為此,研究人員研制出了一種腦電腦界面,簡稱BCI,使深度殘疾的人們借助計(jì)算機(jī)后無所不能。

近年來,BCI技術(shù)已經(jīng)使殘疾人能夠?qū)懶畔ⅰl(fā)送電子郵件、上網(wǎng)、控制智能家居,甚至移動(dòng)電動(dòng)輪椅。 2010年,德國的一個(gè)研究小組利用BCI來實(shí)現(xiàn)ALS的第一個(gè)“腦畫”,有效地釋放了癱瘓藝術(shù)家的創(chuàng)造力。

現(xiàn)在,奧地利神經(jīng)工程師團(tuán)隊(duì)通過在大腦控制下直接譜寫了第一首音樂作品,正式實(shí)現(xiàn)了對BCI技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)。

奧地利科研團(tuán)隊(duì)優(yōu)化BCI技術(shù),將幫助深度殘疾音樂家進(jìn)行創(chuàng)作

實(shí)驗(yàn)中,研究人員通過一組健康的志愿者測試了利用意識(shí)控制機(jī)器這項(xiàng)技術(shù),結(jié)果表明,他們能夠通過意識(shí)直接復(fù)制音樂旋律,并讓機(jī)器以極高的音準(zhǔn)創(chuàng)作音樂。

據(jù)悉,最新的BCI技術(shù)與其他的界面都不同,受試者可以通過自己的想法直接播放音樂。這種技術(shù)不需要使用者用腦波來校準(zhǔn)樂譜,而是可以執(zhí)行利用一系列單獨(dú)的字符或命令控制的任何操作。

值得注意的是,由于每個(gè)人的大腦是不同的,所發(fā)出的信號(hào)也是不相同的,所以在使用該系統(tǒng)之前,受試者需要對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。其中,校準(zhǔn)過程十分簡單,受試者只需要盯著顯示為六個(gè)字母網(wǎng)格的計(jì)算機(jī)屏幕就可以完成校準(zhǔn)。在這一過程中,受試者盯著屏幕,一系列隨機(jī)閃爍點(diǎn)亮了網(wǎng)格的各行和列。對于每個(gè)閃光燈,受試者的大腦都通過發(fā)出特定的波形進(jìn)行響應(yīng)。根據(jù)網(wǎng)格上發(fā)生閃光的地方,大腦的每個(gè)信號(hào)都會(huì)有所不同。

校準(zhǔn)結(jié)束后,系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)電腦發(fā)出的信號(hào)選擇控制字符,對此,Müeller-Putz解釋道:“BCI背后的計(jì)算機(jī)算法查找不同波形出現(xiàn)的位置,找出行和列的位置,以確定用戶選擇的字符。”

此外,研究人員還指出,利用該技術(shù),一位專業(yè)音樂家花費(fèi)了14分鐘寫出一段26音符的旋律,是非專業(yè)音樂家們30分鐘內(nèi)所寫歌曲的兩倍的量。

該團(tuán)隊(duì)的初步實(shí)驗(yàn)證明,基于P300的BCI技術(shù)適用于音樂作曲,下一步,他們將嘗試與殘疾人合作,并收集他們的反饋信息,以改進(jìn)優(yōu)化該系統(tǒng)。

Müeller-Putz表示,團(tuán)隊(duì)的長遠(yuǎn)目標(biāo)是希望該系統(tǒng)的硬件要求能夠從筆記本電腦轉(zhuǎn)移到智能手機(jī)等設(shè)備上。到那時(shí),該系統(tǒng)的普及將會(huì)改善殘障兒童的教育條件,也會(huì)激發(fā)一大批殘疾人藝術(shù)家們的涌現(xiàn)。

最后,記得關(guān)注微信公眾號(hào):鎂客網(wǎng)(im2maker),更多干貨在等你!

鎂客網(wǎng)


科技 | 人文 | 行業(yè)

微信ID:im2maker
長按識(shí)別二維碼關(guān)注

硬科技產(chǎn)業(yè)媒體

關(guān)注技術(shù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新

分享到