我國(guó)首個(gè)腦機(jī)接口綜合性開(kāi)源軟件平臺(tái)正式發(fā)布

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

腦-機(jī)接口技術(shù)被譽(yù)為人腦與外界溝通交流的“信息高速公路”，是公認(rèn)的新一代人機(jī)交互和人機(jī)混合智能的關(guān)鍵核心技術(shù)。構(gòu)建一套完整的腦機(jī)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(tīng)覺(jué)刺激呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)讀取與預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析與解碼、在線反饋等多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。目前國(guó)際上已公開(kāi)的腦機(jī)接口軟件工具包大多只面向某一個(gè)單獨(dú)環(huán)節(jié)，因此，開(kāi)發(fā)者通常需要對(duì)多個(gè)軟件進(jìn)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(xué)者的技術(shù)門(mén)檻，不利于腦機(jī)接口技術(shù)的快速迭代發(fā)展。

MetaBCI平臺(tái)基于國(guó)際通行開(kāi)源語(yǔ)言Python編寫(xiě)，規(guī)范了腦機(jī)接口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與預(yù)處理流程，開(kāi)發(fā)了通用的解碼算法框架，利用雙進(jìn)程和雙線程提高在線系統(tǒng)的實(shí)時(shí)效率，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(tái)共包含376個(gè)類(lèi)和函數(shù)，兼容14種BCI公開(kāi)數(shù)據(jù)集，涵蓋16種數(shù)據(jù)分析方法和53種腦機(jī)解碼模型，其全部代碼已在全球最大的開(kāi)源編程及代碼托管網(wǎng)站GitHub公開(kāi)共享，并配套使用說(shuō)明手冊(cè)，為全球腦機(jī)接口開(kāi)發(fā)者、愛(ài)好者提供平臺(tái)級(jí)的技術(shù)支持。

該項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、天津大學(xué)醫(yī)學(xué)工程與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院副院長(zhǎng)許敏鵬教授介紹，MetaBCI平臺(tái)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(tái)，統(tǒng)一了現(xiàn)有公開(kāi)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(kāi)發(fā)效率；面向刺激呈現(xiàn)需求的Brainstim平臺(tái)，通過(guò)提供簡(jiǎn)潔高效的范式設(shè)計(jì)模塊，可快速創(chuàng)建腦機(jī)接口范式刺激界面；面向在線開(kāi)發(fā)需求的Brainflow平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)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(jī)接口在線系統(tǒng)的技術(shù)門(mén)檻。

中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)數(shù)據(jù)科學(xué)家、中電云腦科技有限公司總經(jīng)理程龍龍表示，MetaBCI平臺(tái)的幕后研發(fā)團(tuán)隊(duì)是一支由青年教師、企業(yè)工程師和碩博士學(xué)生骨干共同組成的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)青年軍。未來(lái)，該團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)致力于MetaBCI平臺(tái)的升級(jí)、進(jìn)化、迭代，推動(dòng)形成共研共用共建的開(kāi)放業(yè)態(tài)，開(kāi)辟新領(lǐng)域新賽道，不斷增強(qiáng)我國(guó)腦機(jī)接口領(lǐng)域研究的全球競(jìng)爭(zhēng)力，塑造新動(dòng)能新優(yōu)勢(shì)，持續(xù)推動(dòng)新一代腦機(jī)智能快速發(fā)展。

據(jù)悉，天津腦-機(jī)接口研討會(huì)至今已成功舉辦四屆，本次研討會(huì)聚焦于腦機(jī)接口領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外的最新研究進(jìn)展，邀請(qǐng)美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校、香港大學(xué)、澳門(mén)大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、西安交通大學(xué)、電子科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、華東理工大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)、北京天壇醫(yī)院、中科院自動(dòng)化所、中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國(guó)信息通信研究院等產(chǎn)學(xué)研各個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者匯報(bào)交流，搭建了增進(jìn)腦機(jī)接口研究與成果轉(zhuǎn)化深入合作的良好渠道，有力地推動(dòng)我國(guó)腦機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展。