我國首個(gè)腦機接口綜合性開(kāi)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(gè)腦機接口綜合性開(kāi)源軟件平臺MetaBCI于第四屆天津腦-機接口研討會(huì )上正式發(fā)布。該平臺由天津大學(xué)、中電云腦、燧世智能等單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)，不僅填補了我國通用腦機接口領(lǐng)域面向開(kāi)源生態(tài)自主研發(fā)的軟件空白，更為腦機接口技術(shù)的跨團隊協(xié)作創(chuàng )新提供了一個(gè)基礎的開(kāi)放平臺。

腦-機接口技術(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)。構建一套完整的腦機接口系統，既需要硬件支撐也需要軟件支持。其中，軟件內容涉及視聽(tīng)覺(jué)刺激呈現、數據讀取與預處理、數據分析與解碼、在線(xiàn)反饋等多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節。目前國際上已公開(kāi)的腦機接口軟件工具包大多只面向某一個(gè)單獨環(huán)節，因此，開(kāi)發(fā)者通常需要對多個(gè)軟件進(jìn)行組合使用，這不僅讓業(yè)內人員增加了研發(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，不利于腦機接口技術(shù)的快速迭代發(fā)展。

MetaBCI平臺基于國際通行開(kāi)源語(yǔ)言Python編寫(xiě)，規范了腦機接口數據結構與預處理流程，開(kāi)發(fā)了通用的解碼算法框架，利用雙進(jìn)程和雙線(xiàn)程提高在線(xiàn)系統的實(shí)時(shí)效率，能夠實(shí)現對用戶(hù)大腦意圖的誘發(fā)、獲取、分析和轉換等全流程處理。平臺共包含376個(gè)類(lèi)和函數，兼容14種BCI公開(kāi)數據集，涵蓋16種數據分析方法和53種腦機解碼模型，其全部代碼已在全球最大的開(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，為全球腦機接口開(kāi)發(fā)者、愛(ài)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(xué)醫學(xué)工程與轉化醫學(xué)研究院副院長(cháng)許敏鵬教授介紹，MetaBCI平臺基本架構包含三大模塊。其中，面向離線(xiàn)分析需求的Brainda平臺，統一了現有公開(kāi)數據集接口，集成多種主要BCI數據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；面向刺激呈現需求的Brainstim平臺，通過(guò)提供簡(jiǎn)潔高效的范式設計模塊，可快速創(chuàng )建腦機接口范式刺激界面；面向在線(xiàn)開(kāi)發(fā)需求的Brainflow平臺，實(shí)現了實(shí)時(shí)高速的數據讀取、數據處理、結果反饋等功能，顯著(zhù)降低了腦機接口在線(xiàn)系統的技術(shù)門(mén)檻。

中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團數據科學(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(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)，該團隊將繼續致力于MetaBCI平臺的升級、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，不斷增強我國腦機接口領(lǐng)域研究的全球競爭力，塑造新動(dòng)能新優(yōu)勢，持續推動(dòng)新一代腦機智能快速發(fā)展。

據悉，天津腦-機接口研討會(huì )至今已成功舉辦四屆，本次研討會(huì )聚焦于腦機接口領(lǐng)域國內外的最新研究進(jìn)展，邀請美國加州大學(xué)圣地亞哥分校、香港大學(xué)、澳門(mén)大學(xué)、清華大學(xué)、復旦大學(xué)、浙江大學(xué)、中國科學(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)、北京天壇醫院、中科院自動(dòng)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(xué)研各個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者匯報交流，搭建了增進(jìn)腦機接口研究與成果轉化深入合作的良好渠道，有力地推動(dòng)我國腦機交互技術(shù)的發(fā)展。