腦機介面技術讓使用者憑意念操控機械手臂

一個全新的可穿戴非侵入式腦-機介面(BCI)系統,利用人工智能技術,旨在幫助身體殘疾人士。由加州大學洛杉磯分校(UCLA)研發的這個新型BCI系統,通過人工智能作為「副駕駛」,與用戶協作以理解他們的意圖,幫助控制機械臂或電腦光標。這項技術具有潛力,可以創造出新的科技,改善那些行動不便人士(例如癱瘓或神經系統疾病患者)處理物品的方式。

研究的負責人喬納森·高(Jonathan Kao)表示,「通過利用人工智能來補充腦-機介面系統,我們的目標是探索更少風險和侵入性的途徑。」他補充道:「最終,我們希望開發出提供共享自主權的AI-BCI系統,使運動障礙人士,如癱瘓或漸凍症患者,能夠重新獲得日常任務中的某些獨立性。」

目前為止,最先進的BCI設備通常需要冒險而昂貴的神經外科手術,這項技術的優勢往往被過於侵入的程序所抵消。儘管可穿戴BCI在安全性方面有所改善,但在實際應用中通常缺乏所需的可靠性。這個新系統將腦電圖(EEG)帽與基於相機的人工智能平台相結合,該平台能夠記錄腦部活動。

研究團隊開發了特殊的算法來解碼來自EEG帽的腦信號,然後由基於相機的人工智能平台接手,實時解釋用戶的意圖,以指導動作,例如移動計算機光標或機械臂。這一系列測試在四名參與者中進行,包括三名沒有運動障礙的個體以及一名癱瘓患者。

在一項涉及兩個任務的測試中——將光標移動到八個目標以及使用機械臂移動四個方塊——所有參與者在人工智能的協助下完成任務的速度顯著提高。癱瘓參與者的表現尤其突出,借助AI的幫助,他能在大約六分半鐘內完成機械臂任務,而這是他無法獨立完成的。UCLA電氣與計算機工程博士生約翰尼斯·李(Johannes Lee)指出:「AI-BCI系統的下一步可能包括開發更先進的副駕駛,使機械臂以更快的速度和更高的精度運動,並提供根據用戶想要抓取的物體靈活調整的觸感。」

李在新聞發布會中還提到,增加更大的訓練數據集也可以幫助人工智能協作完成更複雜的任務,並改善EEG的解碼性能。這個系統為非侵入式BCI性能設定了一個新的標準,對於面臨癱瘓或神經系統疾病的個體來說,提供了一條重新獲得日常任務獨立性的途徑。

近年來,腦-機介面系統的發展迅速。最近,加州大學戴維斯分校開發的一個實驗性腦-機介面系統已經使一名漸凍症患者能夠進行實時交流。這項技術旨在為神經系統疾病患者提供更快、更自然的對話方式,這種疾病會導致肌肉控制能力喪失。這些新發現已發表在《自然機器智能》(Nature Machine Intelligence)期刊上。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。