本篇文章给大家谈谈脑机接口系统，以及什么是脑机接口对应的知识点，文章可能有点长，但是希望大家可以阅读完，增长自己的知识，最重要的是希望对各位有所帮助，可以解决了您的问题，不要忘了收藏本站喔。
什么是脑机接口
脑机接口
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脑机接口模式
脑机接口是在人脑与计算机或其他电子设备之间建立直接的交流和控制的通道。近年来,随着神经科学、信息科学、材料科学等领域的快速发展,衍生出了一种新型的高科技技术——脑机接口(BrainComputerInterface,BCI)。通过BCI技术能够在生物大脑与外部机械设备之间建立起一条直接的信息交流通道,从而实现了脑与外部环境的直接交互。
中文名脑机接口缩写BCI英文名BrainComputerInterfaces
目录编辑
1脑机接口的定义
2脑机接口的研究分类
3脑机接口的发展
4参考文献
1脑机接口的定义编辑
脑机接口技术（BrainComputerInterface，BCI）形成于20世纪70年代，是一门涉及神经学科、信号检测、信号处理、模式识别等多学科的交叉技术，它通过非自然的方法沟通大脑和外界环境，为它们提供了双向信息传输通道。外界信息能从仿生传感器输入到神经系统，神经信号也可以用于控制外部电子机械装置。该项技术可以修复、改善甚至扩展神经系统原有功能，提供一种崭新的信息交互模式，如上图所示。1999年6月第一届国际脑机接口会议首次给出BCI明确的定义:“脑机接口是一个在大脑和外界(计算机或者其他设备及外部环境)之间传递信息的通讯系统,该系统的特点是不依赖于外围神经系统和肌肉组成的大脑正常输入输出通道来传递信息”[1]。
2脑机接口的研究分类编辑
根据脑机接口中的生物大脑与外部机械设备的信息传递方向的不同,可以将脑机接口的研究划分为两个方向:第一个方向是通过电极采集生物大脑中的神经信号,并对神经信号采取放大、约简、降维等操作,然后结合生物本身的运动行为数据对神经信号进行分析,解码生物的运动意图,继而将解码的结果转换成外部机械设备的控制指令,完成控制功能[2]，即“脑-机”方向。另一个方向是反向的信息传递过程,即指通过生物体的外周神经系统,将外部设备的数据信号转换成电刺激、光刺激等不同方式的刺激手段直接作用于大脑皮层,诱发相关脑功能区细胞的神经元发放,从而使生物体产生特定的感受或者诱发其特定的行为,即“机-脑”方向。
3脑机接口的发展编辑
随着神经生物学、临床医学、材料科学和计算机科学等的发展，脑机接口技术为神经系统和周围环境的信息通讯提供了一个崭新的交互界面，并广泛应用于神经科学，医学康复和军事等领域[3]。
BCI应用的最初定位是医疗康复，通过BCI系统为高度瘫痪或者行动不便的病人提供一个新的交流、控制手段。病人可以通过BCI系统在计算机上进行打字，或者控制轮椅行动，甚至控制假肢帮助移动和抓取。当一个机器人前进过程中遇到障碍时，需要设计程序控制机器人跨过或跳过。而对于植入电极的动物，遇到沟时本能地会跃过它。在掌握动物大脑原理的基础上，利用生物本身所具有的智能，结合人为的输入控制，相比较于机器人，从成本和技术上都更具有优势[4]。
上世纪90年代末以来，全球BCI研究团队数量增长迅猛，从1995年的不到6个，迅速发展到目前的数以百计。2002年美国国防部国防预先研究计划局投入巨资，在全美6个实验室中开展“意念控制机器”的研究工作，进一步推动了全球BCI的研究热潮。诸多标志性研究成果在《Nature》和《Science》上先后发表，预示着BCI的研究进入了实质性阶段[5]。
近年来，随着医学技术和材料科学的进步，植入式电极在脑机接口技术中的研究取得了突破性的进展。当前BCI的研究热点包括：
1.BCI系统的自适应性，更好的自适应性能够提高系统的准确率、稳定性；
2.系统的实用性，像打字机这样的应用系统能够改进到投入实际应用；
3.系统的通用性，不同的用户拥有不同的头皮脑电信号，可行的方案是对应不同的用户调整参数从而优化系统性能；
4.系统的应用领域，有些研究人员通过EEG信号来研究大脑的工作原理，也有应用于特殊场合的，如研究司机驾驶时候的头皮脑电信号。
脑机接口技术的背景简介
直接用大脑思维活动的信号与外界进行通信,甚至实现对周围环境的控制,是人类自古以来就追求的梦想。自从1929年HansBerger第一次记录了脑电图以来,人们一直推测它或许可以用于通信和控制,使大脑不需要通常的媒介—外周神经和肢体的帮助而直接对外界起作用。然而,由于受当时整体科技水平的限制,加之对大脑思维机制了解尚少,这方面的研究进展甚微。
脑-机接口(Brain-ComputerInterface,BCI)技术形成于20世纪70年代(1973年,Vidal),是一种涉及神经科学、信号检测、信号处理、模式识别等多学科的交叉技术.20多年来,随着人们对神经系统功能认识的提高和计算机技术的发展,BCI技术的研究呈明显的上升趋势,特别是1999年和2002年两次BCI国际会议的召开为BCI技术的发展指明了方向.目前,BCI技术已引起国际上众多学科科技工作者的普遍关注,成为生物医学工程、计算机技术、通信等领域一个新的研究热点.BCI是一种连接大脑和外部设备的实时通信系统.BCI系统可以把大脑发出的信息直接转换成能够驱动外部设备的命令,并代替人的肢体或语言器官实现人与外界的交流以及对外部环境的控制.换言之,BCI系统可以代替正常外围神经和肌肉组织,实现人与计算机之间或人与外部环境之间的通信。.
BCI技术的核心是把用户输入的脑电信号转换成输出控制信号或命令的转换算法.BCI研究工作中相当重要的部分就是调整人脑和BCI系统之间的相互适应关系,也就是寻找合适的信号处理与转换算法,使得神经电信号能够实时、快速、准确地通过BCI系统转换成可以被计算机识别的命令或操作信号。
脑机接口是什么意思
脑机接口（brain-computerinterface，BCI），指在人或动物大脑与外部设备之间创建的直接连接，实现脑与设备的信息交换。这一概念其实早已有之，但直到上世纪九十年代以后，才开始有阶段性成果出现。
2008年，匹兹堡大学神经生物学家宣称利用脑机接口，猴子能用操纵机械臂给自己喂食。2020年8月29日，埃隆·马斯克自己旗下的脑机接口公司找来“三只小猪”向全世界展示了可实际运作的脑机接口芯片和自动植入手术设备。
扩展资料：
相关伦理问题
关于脑机接口的伦理学争论尚不活跃，动物保护组织也对这方面的研究关注也不多。这主要是因为脑际接口研究的目标是克服多种残疾，也因为脑机接口通常给予病人控制外部世界的能力，而不是被动接受外部世界的控制。（当然视觉假体、人工耳蜗等感觉修复技术是例外。）
有人预见，未来当脑际接口技术发展到一定程度后，将不但能修复残疾人的受损功能，也能增强正常人的功能。例如深部脑刺激（DBS）技术和RTMS等技术可以用来治疗抑郁症和帕金森氏病，将来也可能可以用来改变正常人的一些脑功能和个性。
又例如，上文提及的海马体神经芯片将来可能可以用来增强正常人的记忆。这可能将带来一系列关于“何为人类”、“心灵控制”的问题争论。
OK，关于脑机接口系统和什么是脑机接口的内容到此结束了，希望对大家有所帮助。