当前位置:大学毕业论文> 学士论文>材料浏览

关于脑机接口论文范文写作 脑机接口未来相关论文写作资料

主题:脑机接口论文写作 时间:2024-02-16

脑机接口未来,关于免费脑机接口论文范文在这里免费下载与阅读,为您的脑机接口相关论文写作提供资料。

脑机接口论文参考文献:

脑机接口论文参考文献 未来作家投稿

人机智能互通成必然趋势

近日,埃隆·马斯克成立了一家医疗公司Neurallink,旨在开发脑机接口.而Facebook也于2016年成立了一个神秘的研究部门研发脑机接口技术,扎克伯格希望造出一款拥有“读心术”,能让人们通过脑电波进行交流的电子设备等

人脑和机器进行直接信息交互(脑机接口)被认为是提高人机互通效率的行之有效的方式.人和机器智能互通是信息化时代下人类社会发展的必然趋势.其中,互联网和物联网是实现万物互联的重要手段.遍布于机器和人体的传感器、手机、平板等各类智能终端,把人和机器紧密地连接起来.人类通过敲击键盘、触摸屏幕、生物识别、语音控制等方式间接和机器建立联系,传递决策指令,指挥机器运行.然而,这类方式仍显效率不足,人机连接仍需多跳(如果人机交互执行被算作一跳)才能完成.以打字为例,手指打字速度约为每秒10bit/s(即Bits per Second,比特/秒),而机器处理速度则为每秒万亿比特,二者间存在巨大的通信速率剪刀差.人脑是高度复杂的信息处理系统,有数十亿神经元进行互连通信,速度高于机器20个数量级.

脑机接口通过在生物大脑中安装微脑电极,建立大脑和外部设备间的连接通路,形成人类和机器的一跳连接.脑机接口是一个“脑-机-脑”闭环反馈系统,包括脑电信号采样、信号放大和传输、脑电信号解码、编码反馈等四步.目前脑机接口主要分为植入式和非植入式两类.其中,植入式是指向人脑植入控制芯片,对脑电信号进行高级表达;而非植入式是指在人脑头皮安装脑电电极,实现对脑电信号的初级捕捉.二者成为人机互通的有效通路.

控制外物和机体增强扩展协同发展

脑机接口研究作为前沿科技,一直为业界关注.其研究历经“由外而内、内外兼进”的过程,即首先从控制外物向机体增强扩展,最后二者协同发展.

早期的突破主要是意念控制方面.1963年,英国Grey Walter医生利用脑电电极采集癫痫病人大脑神经信号,并把神经信号转换为电信号,传输至幻灯片*,实现病人用意念控制幻灯片播放.1988年,脑机接口技术又取得突破,美国和瑞典科学家分别实现用人脑控制虚拟打字机和驱动轮椅行进.

20世纪90年代以来,随着人体植入设备的问世,脑机接口技术被用于人体机能增强,即恢复损伤机体听觉、视觉和肢体等功能.2006年,日本科學家研制出“混合辅助腿”,帮助残疾人以每小时4公里的速度行走,并能托起40千克重物.

近五年来,意念控制和机能增强均有所发展.在意念控制方面,2013年,英国研究人员开发出用于控制飞船模拟器的“脑机接口”装置,美国科研人员创建了能够意念控制飞船飞行的程序.2016年,脊髓损伤患者通过机器人手臂神经接口系统获得了触觉;肌萎缩侧索硬化患者依托新型大脑植入体具有了语言能力.不久前,脑机接口技术又有了一定进展.埃隆·马斯克计划成立脑机接口公司Neuralink,研发治疗癫痫、重度抑郁症等脑部顽疾的先进植入脑电产品.

世界各国高度重视脑机接口技术.20世纪90年代,美国提出了“脑的十年计划”,欧盟成立了欧洲脑十年委员会,日本政府投入200亿美元实施了以“认识脑、保护脑、创造脑”为主题的脑科学时代计划.2013年,美国开展了人脑研究计划,欧盟启动了为期10年的“欧洲人类大脑研究计划”,我国也启动了中国脑计划.

产业化仍在探索

脑机接口产业化方向主要以脑外式和植入式设备的开发为主,脑外式设备的发展成熟于植入式设备.脑外式设备研发成本较低、商业风险较小,但对脑部活动感知不够灵敏;而植入式设备对脑部感知灵敏,但研发周期长、商业风险高.

脑外式产品主要应用于外部设备控制和人类情绪追踪.美国科技公司Emotiv于2007年发布了脑电设备Emotiv EPOC,其可以将采集到的脑电图转化为数字信号,从而控制飞行器运动;2014年,Emotiv又推出了脑电图监测头盔Insight,用于监测用户脑电活动,追踪和改善用户注意力、情绪.BrianCo公司开发了脑穿戴设备Focus 1,实现意念控制家居产品和医疗设备的关闭.NeuroSky公司研发了识别用户情绪的可穿戴脑电产品.我国云睿智能公司研发的脑电产品可实时采集、分析和显示大脑状态,判断用户情绪状态,匹配情绪推送音乐或图像.

植入式设备主要应用于人体机能增强.美国国防高级研究计划局(DARPA)启动了颅内芯片研究项目靶向神经可塑性训练,植入大脑的芯片通过和既有神经网络展开良好协作,可增强人类学习识记、逻辑运算等功能.Kernel公司通过植入人脑内的微型装置激活神经元,把输入大脑的外界信息转化为长期记忆,提升用户记忆力.Synchron公司研发的Stentrode产品接入大脑后,可使瘫痪患者控制通信装置、高级假肢和外骨骼等外部设备.

从Gartner公司发布的2016年度新兴技术成熟度曲线看,脑机接口处于发展触发期,距离商业化仍有距离.目前,脑机接口进化成熟有两方面桎梏.一是应用领域狭窄,企业内生发展能力薄弱.目前脑机接口应用受众有限,缺乏可引领规模化消费的应用.无论是设备控制、情绪追踪,还是机能增强,都未戳中广泛用户的痛点需求,用户消费意愿和频次都不强,无法形成2C级大规模应用,企业难以用内生造血补给研发和运营环节.二是市场资本介入谨慎,技术外融发展动力不足.脑机接口初创企业资金实力有限,亟须外部融资支持才能研制出拳头产品;而市场资本顾忌于该技术研发链条长、商业风险高等问题,在没有看到热点产品问世以前,不敢押注投资.脑机接口产业发展陷入了“鸡和蛋”的悖论.

未来突围路径

明确应用定位和发展路线.回顾最近火爆的人工智能、区块链、虚拟现实等技术的应用方向,它们无不是和经济社会重大需求紧密结合的.其中,人工智能解决了社会脑力替代的问题,区块链加快了经济活动运行效率,虚拟现实丰富了人机交互体验.因此,脑机接口发展应首先明确应用定位,切中社会普遍痛点需求,即提升人机交互体验和效率.

做大云脑移动互联.脑机接口应和移动互联融合发展,变脑机分离为脑机互融,变人脑孤岛为人云一体.人类可通过脑电波泛在、即时控制汽车、电器、手机等设备运行,也可通过脑电波完成远程社交,而不用诉诸键盘.同时,大脑不再是孤立的思想岛屿,而将成为云平台的一部分,完成信息的迅速生产、汇聚、交互和加工.

做深娱乐领域.从爆款游戏口袋妖怪引爆增强现实技术来看,游戏娱乐仍是新兴技术迅速实现商业化的主攻方向之一.脑机接口可以利用头戴式脑外设备提升用户在游戏中的感官体验,为用户提供接近真实的视觉、嗅觉、触觉等复合感官效果,力争成为游戏娱乐领域比拟虚拟/增强现实技术的重要方案.

做细垂直领域.脑机接口在医疗领域已有所斩获,包括情绪感知、官能增强等,能治疗抑郁症、器官损伤患者.未来应进一步向临床诊断领域拓展,通过对大脑特定区域进行电流诱导,完成对病变区域的探测诊疗.此外,在教育领域,通过对学习用户脑部记忆区域电流刺激,实时转变临时记忆为长期记忆,提升学习人群识记能力;同时,还可研究在学习用户脑中实时展现教学内容图像,增强用户感性认识.

做足资金支持.鉴于脑机接口企业内外交困、市场资本逡巡不前,政府应从研发和应用两端加大资金支持力度.在潜力企业、科研院所中遴选一批应用前景清晰、有一定研发实力的孵化项目进行研发资助;加强脑电产品的商业化推广,采用补贴应用、贴息等形式推动产品在医疗、教育、娱乐等领域的落地.

总之,脑机接口技术已发展了54年,但是仍在探索之中,学研产用周期长、应用领域狭窄、资本支持力度不足等问题限制其发展.未来,脑机接口应从明确应用定位和发展路线、做大云脑移动互联、做深娱乐领域、做细垂直领域、做足资金支持等方面实现突破.

结论:适合不知如何写脑机接口方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于脑机接口原理论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。

未来时光机
今天是二零三五年十一月二十六日。我来到公司,开始了新一天的工作。最近,我在公司研发一种叫做“时光机”的机器,这种机器可以带你去任何一个你想去的。

探究矿山机电业现状和未来趋势
摘 要:近年来,我国矿山机电业的发展相比较之前有了很大的进步,大力的技术引进和科技创新使经济大幅度提升,对经济的发展做出了巨大的贡献。文章对矿山。

农用机未来趋势
摘 要:我国农用车自诞生以来,至今已走过了近三十年的历程。农用车行业在争论中前进,在竞争中壮大,并以其敏锐的市场眼光,独特的发展模式,迅速发展成。

论文大全