我國首個腦機接口綜合性開源軟件平臺正式發(fā)布

提供一站式腦機接口信息處理支持、支撐多中心腦機接口研究的互聯(lián)互通……11月19日，我國首個腦機接口綜合性開源軟件平臺MetaBCI于第四屆天津腦-機接口研討會上正式發(fā)布。該平臺由天津大學、中電云腦、燧世智能等單位聯(lián)合開發(fā)，不僅填補了我國通用腦機接口領(lǐng)域面向開源生態(tài)自主研發(fā)的軟件空白，更為腦機接口技術(shù)的跨團隊協(xié)作創(chuàng)新提供了一個基礎(chǔ)的開放平臺。

腦-機接口技術(shù)被譽為人腦與外界溝通交流的“信息高速公路”，是公認的新一代人機交互和人機混合智能的關(guān)鍵核心技術(shù)。構(gòu)建一套完整的腦機接口系統(tǒng)，既需要硬件支撐也需要軟件支持。其中，軟件內(nèi)容涉及視聽覺刺激呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)讀取與預處理、數(shù)據(jù)分析與解碼、在線反饋等多個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。目前國際上已公開的腦機接口軟件工具包大多只面向某一個單獨環(huán)節(jié)，因此，開發(fā)者通常需要對多個軟件進行組合使用，這不僅讓業(yè)內(nèi)人員增加了研發(fā)成本和周期，更提高了跨領(lǐng)域合作和初學者的技術(shù)門檻，不利于腦機接口技術(shù)的快速迭代發(fā)展。

MetaBCI平臺基于國際通行開源語言Python編寫，規(guī)范了腦機接口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與預處理流程，開發(fā)了通用的解碼算法框架，利用雙進程和雙線程提高在線系統(tǒng)的實時效率，能夠?qū)崿F(xiàn)對用戶大腦意圖的誘發(fā)、獲取、分析和轉(zhuǎn)換等全流程處理。平臺共包含376個類和函數(shù)，兼容14種BCI公開數(shù)據(jù)集，涵蓋16種數(shù)據(jù)分析方法和53種腦機解碼模型，其全部代碼已在全球最大的開源編程及代碼托管網(wǎng)站GitHub公開共享，并配套使用說明手冊，為全球腦機接口開發(fā)者、愛好者提供平臺級的技術(shù)支持。

該項目技術(shù)負責人、天津大學醫(yī)學工程與轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院副院長許敏鵬教授介紹，MetaBCI平臺基本架構(gòu)包含三大模塊。其中，面向離線分析需求的Brainda平臺，統(tǒng)一了現(xiàn)有公開數(shù)據(jù)集接口，集成多種主要BCI數(shù)據(jù)分析方法及解碼算法，以此提高研究者的算法開發(fā)效率；面向刺激呈現(xiàn)需求的Brainstim平臺，通過提供簡潔高效的范式設(shè)計模塊，可快速創(chuàng)建腦機接口范式刺激界面；面向在線開發(fā)需求的Brainflow平臺，實現(xiàn)了實時高速的數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果反饋等功能，顯著降低了腦機接口在線系統(tǒng)的技術(shù)門檻。

中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團數(shù)據(jù)科學家、中電云腦科技有限公司總經(jīng)理程龍龍表示，MetaBCI平臺的幕后研發(fā)團隊是一支由青年教師、企業(yè)工程師和碩博士學生骨干共同組成的產(chǎn)學研聯(lián)合攻關(guān)青年軍。未來，該團隊將繼續(xù)致力于MetaBCI平臺的升級、進化、迭代，推動形成共研共用共建的開放業(yè)態(tài)，開辟新領(lǐng)域新賽道，不斷增強我國腦機接口領(lǐng)域研究的全球競爭力，塑造新動能新優(yōu)勢，持續(xù)推動新一代腦機智能快速發(fā)展。

據(jù)悉，天津腦-機接口研討會至今已成功舉辦四屆，本次研討會聚焦于腦機接口領(lǐng)域國內(nèi)外的最新研究進展，邀請美國加州大學圣地亞哥分校、香港大學、澳門大學、清華大學、復旦大學、浙江大學、中國科學技術(shù)大學、西安交通大學、電子科技大學、西北工業(yè)大學、華南理工大學、華東理工大學、杭州電子科技大學、北京天壇醫(yī)院、中科院自動化所、中國電子技術(shù)標準化研究院、中國信息通信研究院等產(chǎn)學研各個領(lǐng)域的專家學者匯報交流，搭建了增進腦機接口研究與成果轉(zhuǎn)化深入合作的良好渠道，有力地推動我國腦機交互技術(shù)的發(fā)展。