脑机接口新进展！即插即用，不用每天校准
腦機接口新進展！即插即用，不用每天校準
道翰天瓊認知智能機器人平臺API接口大腦為您揭秘。如果你的電腦，每天使用前都要花時間重裝系統，是不是難以想象。腦機接口目前差不多就是這個情況，因為還沒有實現長時間穩定解碼，使用者不得不每天重新校準。
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近日，加州大學舊金山分校醫學院神經科學研究所在這一方面取得了進展。研究人員使用了 EcoG 電極，通過人腦和機器學習算法的共同學習，實現了長期的穩定解碼，讓癱瘓病人的腦機接口能夠 “即插即用”。相關論文發表在?Nature biotechnology?上。
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該論文的通訊作者，加州大學舊金山分校神經病學系副教授 Karunesh Ganguly 表示，“現有的系統不得不每天進行重新設置和校準，無法接入大腦的自然學習過程。這就像要求一個人從零開始，一遍又一遍地學習騎自行車。” 而他們的最新研究 “使人工學習系統順利地與大腦復雜的長期學習模式一起工作，這在癱瘓病人身上是前所未有的。”
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ECoG 電極與機器學習算法
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研究使用是 ECoG 電極，它的形態是一層排列著金屬電極點的硅膠片，需要進行外科手術將其植入腦中，植入的位置是大腦皮層以上，硬腦膜以下。ECoG 電極在臨床上，經常被用來進行癲癇病人的病灶監測。
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圖 | 研究中使用的 ECoG 電極（來源：UCSF）
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另外常被使用的腦機接口材料，比如猶它電極，形態是尖銳的陣列，電極長度為 1.0mm 或 1.5mm，能夠刺入大腦皮層，獲得更為清晰的信號。但是由于電極進入大腦皮層，其電極尖端的導電材料和絕緣層都會被大腦組織緩慢腐蝕。
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圖 | ECoG 電極和猶它電極
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腦機接口是一個閉環系統，也就是要實現人腦神經活動與機器信號之間的連通循環，這其中的訓練過程至關重要。
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這次研究的目標是讓四肢癱瘓的人用意念控制光標。研究人員設計了一個算法，利用機器學習，將記錄到的大腦活動與用戶想要的光標移動相匹配。
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兩個訓練階段，讓大腦記住 “模型”
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訓練大致經過了兩個階段。
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最初，研究人員每天重置算法。參與者首先想象特定的脖子和手腕的運動，同時觀察光標在屏幕上的移動。漸漸地，算法更新，使得光標的移動與大腦活動相匹配，從而有效地將光標的控制傳遞給用戶。
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然而，每天重復這個過程會嚴重限制可以達到的控制水平。控制這個裝置可能需要幾個小時，有些時候參與者不得不完全放棄。
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第二個階段，研究人員不再每天重置算法，讓算法持續更新以匹配大腦活動。這個階段中，大腦信號和機器學習算法的持續相互作用讓性能實現改進。
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最初，每天都有一些失去的東西需要彌補，但是很快，參與者就能夠立即達到最高水平的表現。“我們認為這是試圖在兩個學習系統——大腦和計算機——之間建立伙伴關系，最終讓人工界面成為用戶的延伸，就像他們自己的手或胳膊一樣。”Ganguly 說。
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研究人員觀察到，參與者的大腦活動似乎形成了一種具有持續性的控制腦機接口的心理 “模型” ，這在日常重置和校準中從未發生過。持續學習幾周后，當界面被重置時，參與者迅速重建相同神經活動模式，來控制設備。
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“大腦只是迅速地收斂回同樣的解決方案。”Ganguly 說。
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最終，研究人員關閉算法的自身更新，參與者也可以簡單地開始每天使用界面，而且不需再訓練或重新校準。在沒有再訓練的情況下，44 天內的表現并沒有下降，而且參與者甚至可以連續幾天不練習，操作水平也不下降。
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這項研究的成果充分利用了 ECoG 界面的穩定性和神經可塑性。接下來，研究者希望能夠實現穩定地操作機械臂，這是一個更復雜的系統。
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道翰天瓊認知智能未來機器人接口API簡介介紹
- 認知智能是計算機科學的一個分支科學，是智能科學發展的高級階段，它以人類認知體系為基礎，以模仿人類核心能力為目標，以信息的理解、存儲、應用為研究方向，以感知信息的深度理解和自然語言信息的深度理解為突破口，以跨學科理論體系為指導，從而形成的新一代理論、技術及應用系統的技術科學。 認知智能的核心研究范疇包括：1.宇宙、信息、大腦三者關系；2.人類大腦結構、功能、機制；3.哲學體系、文科體系、理科體系；4.認知融通、智慧融通、雙腦(人腦和電腦)融通等核心體系。 認知智能四步走：1.認知宇宙世界。支撐理論體系有三體（宇宙、信息、大腦）論、易道論、存在論、本體論、認知論、融智學、HNC 等理論體系；2.清楚人腦結構、功能、機制。支撐學科有腦科學、心理學、邏輯學、情感學、生物學、化學等學科。3.清楚信息內涵規律規則。支撐學科有符號學、語言學、認知語言學、形式語言學等學科。4.系統落地能力。支撐學科有計算機科學、數學等學科。
認知智能CI機器人是杭州道翰天瓊智能科技有限公司旗下產品。認知智能機器人是依托道翰天瓊10年研發的認知智能CI體系為核心而打造的認知智能機器人大腦，是全球第一個認知智能機器人大腦。具有突破性，創新性，領航性。是新一代智能認知智能的最好的產品支撐。 認知智能機器人技術體系更加先進，更加智能，是新一代智能，認知智能領域世界范圍內唯一的認知智能機器人。 認知智能機器人是新時代的產物，是新一代智能認知智能的產物。代表了新一代智能認知智能最核心的優勢。和人工智能機器人大腦相比，優勢非常明顯。智能度高，客戶粘性大，客戶滿意度高，易于推廣和傳播等核心特點。 依托認知智能機器人平臺提供的機器人大腦服務，可以賦能各個行業，各個領域的智能設備，各類需要人機互動的領域等。認知智能機器人平臺網址：www.weilaitec.com，www.citec.top。歡迎注冊使用，走進更智能機器人世界。
認知智能和人工智能的優劣勢對比主要可以分為四大方面： 第一：時代發展不同。人工智能是智能時代發展的第二個階段，認知智能是智能時代發展的第三個階段。時代發展上決定了認知智能更顯具有時代領先性。 第二：基礎理論體系不同。人工智能的基礎理論體系以數學為基礎，以統計概率體系為基礎。認知智能基礎理論體系以交叉許可理論體系為基礎。包含古今中外哲學體系，心理學體系，邏輯學體系，語言學體系，符號學體系，數學體系等學科。其基礎理論體系更加具有創新性，突破性和領先性。且交叉學科理論體系的研究也是未來智能發展的大方向。其具體理論體系，還包含三體論（宇宙，信息，大腦三者關系），融智學，和HNC等。 第三：技術體系不同。人工智能的核心技術體系主要是算法，機器學習，深度學習，知識圖譜等。其主要功用在感知智能。感知智能其核心主要是在模仿人類的感知能力。認知智能的核心技術體系是以交叉學科理論體系而衍生出來的。具體包含三大核心技術體系，認知維度，類腦模型和萬維圖譜。認知智能的技術體系核心以類腦的認知體系為基礎。以全方位模仿類腦能力為目標。人工智能以感知智能為基礎的體系，只能作為認知智能中的類腦模型技術體系中的感知層技術體系。類腦模型大致包含，感知層，記憶層，學習層，理解層，認知層，邏輯層，情感層，溝通層，意識層等9大核心技術層。因此人工智能的核心只是作為認知智能類腦模型中的感知層。因此在技術體系上，人工智能和認知智能基本上沒有太多的可比性。 第四：智能度成本等方面的不同：人工智能產品的綜合智能程度，普遍在2-3歲左右的智力水平。認知智能產品其智能程度大致在5-8歲左右。認知智能體系構建的機器人更加智能。且更省時間，更省人力和資金。優勢非常多。具體請看下列的逐項對比。
道翰天瓊CiGril機器人API
道翰天瓊CiGril認知智能機器人API用戶需要按步驟獲取基本信息：
開始接入
請求地址：http://www.weilaitec.com/cigirlrobot.cgr
請求方式：post
請求參數：
| 參數 | 類型 | 默認值 | 描述 |
| userid?? | String?? | 無 | 平臺注冊賬號 |
| appid?? | String?? | 無 | 平臺創建的應用id |
| key?? | String?? | 無 | 平臺應用生成的秘鑰 |
| msg?? | String?? | "" | 用戶端消息內容 |
| ip?? | String?? | "" | 客戶端ip要求唯一性,無ip等可以用QQ賬號，微信賬號，手機MAC地址等代替。 |
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接口連接示例：http://www.weilaitec.com/cigirlrobot.cgr?key=UTNJK34THXK010T566ZI39VES50BLRBE8R66H5R3FOAO84J3BV&msg=你好&ip=119.25.36.48&userid=jackli&appid=52454214552
注意事項：參數名稱都要小寫，五個參數不能遺漏，參數名稱都要寫對，且各個參數的值不能為空字符串。否則無法請求成功。userid,appid,key三個參數要到平臺注冊登錄創建應用之后，然后查看應用詳情就可以看到。userid就是平臺注冊賬號。
示例代碼JAVA：
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
public class apitest {
?? ?/**
?? ? * Get請求，獲得返回數據
?? ? * @param urlStr
?? ? * @return
?? ? */
?? ?private static String opUrl(String urlStr)
?? ?{?? ??? ?
?? ??? ?URL url = null;
?? ??? ?HttpURLConnection conn = null;
?? ??? ?InputStream is = null;
?? ??? ?ByteArrayOutputStream baos = null;
?? ??? ?try
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?url = new URL(urlStr);
?? ??? ??? ?conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
?? ??? ??? ?conn.setReadTimeout(5 * 10000);
?? ??? ??? ?conn.setConnectTimeout(5 * 10000);
?? ??? ??? ?conn.setRequestMethod("POST");
?? ??? ??? ?if (conn.getResponseCode() == 200)
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?is = conn.getInputStream();
?? ??? ??? ??? ?baos = new ByteArrayOutputStream();
?? ??? ??? ??? ?int len = -1;
?? ??? ??? ??? ?byte[] buf = new byte[128];
?? ??? ??? ??? ?while ((len = is.read(buf)) != -1)
?? ??? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ??? ?baos.write(buf, 0, len);
?? ??? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ??? ?baos.flush();
?? ??? ??? ??? ?String result = baos.toString();
?? ??? ??? ??? ?return result;
?? ??? ??? ?} else
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?throw new Exception("服務器連接錯誤！");
?? ??? ??? ?}
?? ??? ?} catch (Exception e)
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?e.printStackTrace();
?? ??? ?} finally
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?try
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?if (is != null)
?? ??? ??? ??? ??? ?is.close();
?? ??? ??? ?} catch (IOException e)
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?e.printStackTrace();
?? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ?try
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?if (baos != null)
?? ??? ??? ??? ??? ?baos.close();
?? ??? ??? ?} catch (IOException e)
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?e.printStackTrace();
?? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ?conn.disconnect();
?? ??? ?}
?? ??? ?return "";
?? ?}
?? ?
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?? ?public static void main(String args []){?? ??? ?
?? ??? ???? //msg參數就是傳輸過去的對話內容。?? ??? ??? ?
?? ??? ???? System.out.println(opUrl("http://www.weilaitec.com/cigirlrobot.cgr?key=UTNJK34THXK010T566ZI39VES50BLRBE8R66H5R3FOAO84J3BV&msg=你好&ip=119.25.36.48&userid=jackli&appid=52454214552"));
?? ??? ??? ?
?? ?}
}
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的脑机接口新进展！即插即用，不用每天校准的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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