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日前，天津大學(xué)醫學(xué)工程與轉化醫學(xué)研究院、天津腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心、教育部智能醫學(xué)工程研究中心與燧世智能、中電云腦等單位合作，聯(lián)合推出我國首個(gè)腦機接口領(lǐng)域綜合性開(kāi)源軟件平臺MetaBCI。
腦機接口技術(shù)（BCI，Brain-Computer Interface）意味在人機之間建立直接的中樞信息交互。當前世界主要國家都將未來(lái)視為“腦科學(xué)時(shí)代”，將腦科學(xué)研究列入國家層面發(fā)展戰略。腦機接口領(lǐng)域作為腦科學(xué)的核心應用區，正在掀起一場(chǎng)技術(shù)領(lǐng)域的顛覆式創(chuàng )新革命，將對健康醫療、電子消費等產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。目前腦機接口領(lǐng)域正處于產(chǎn)業(yè)快速形成期，優(yōu)秀的軟件平臺能夠為人類(lèi)大腦與硬件設備之間架設一條“信息高速公路”，助力高質(zhì)量人機交互。而當前國際主流的兩大腦機接口軟件平臺主要基于C++語(yǔ)言以及MATLAB商業(yè)軟件，分別存在編程要求高、開(kāi)發(fā)周期長(cháng)，或收費高昂、管制受限等諸多問(wèn)題，業(yè)界亟需一款高效實(shí)用的開(kāi)源軟件平臺用于降低技術(shù)門(mén)檻、減少研發(fā)成本、縮短產(chǎn)品周期、促進(jìn)轉化落地。
天津大學(xué)牽頭組建的MetaBCI平臺基于高效易用的國際通行開(kāi)源語(yǔ)言Python編寫(xiě)，擁有廣闊的合作與應用空間。MetaBCI的基本架構包括范式呈現單元、數據獲取單元、信號處理單元、用戶(hù)反饋單元和機器執行單元五大模塊，能夠在Python環(huán)境下實(shí)現對用戶(hù)大腦意圖的誘發(fā)、獲取、分析和轉換等全流程處理，目前已集成了14種腦機接口源數據集以及多類(lèi)經(jīng)典腦機接口范式，涵蓋了幾十類(lèi)先進(jìn)的腦機解碼算法以及專(zhuān)業(yè)化的智能計算模型，并創(chuàng )新設計了腦機解碼算法調用接口，開(kāi)源后其數據集和算法種類(lèi)將會(huì )得到進(jìn)一步拓展和提升。2021年5月，MetaBCI的信號處理單元測試版提前在世界最大代碼網(wǎng)站上線(xiàn)發(fā)布，國內外多家研究單位參與試用后均表示：該平臺提供了簡(jiǎn)潔高效的腦機數據集讀取接口和統一的信息預處理流程，實(shí)現了數據讀取和處理的自動(dòng)化，同時(shí)保證了研究者自行修改其中關(guān)鍵步驟的靈活性。
據了解，此前天津大學(xué)聯(lián)合中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團共同發(fā)布了無(wú)創(chuàng )腦機接口專(zhuān)用計算和采集芯片“腦語(yǔ)者”C系列和D系列，自主研發(fā)的國產(chǎn)高性能腦電采集系統“神工-諦聽(tīng)”也取得國家醫療器械注冊證，在核心硬件方面加快了創(chuàng )新發(fā)展的腳步，而MetaBCI推出則是中國在腦機接口底層基礎軟件通用平臺方向邁出的重要一步。天津大學(xué)醫學(xué)工程與轉化醫學(xué)研究院副院長(cháng)、天津腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心主任助理許敏鵬教授介紹說(shuō)，“我們希望MetaBCI能填補國內在腦機接口開(kāi)源軟件平臺方面的空白，并聯(lián)合更多研究者和從業(yè)者不斷豐富完善，將其發(fā)展成為國際通用的腦機接口開(kāi)源軟件平臺，為先進(jìn)人機交互、元宇宙等新技術(shù)突破以及下一代腦機融合智能實(shí)現提供重要支撐。”
