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CCF YOCSEF合肥成功举办技术论坛“脑控技术距离我们还有多远?”
2021-01-19 阅读量:973 小字

2021年1月16日, CCF YOCSEF合肥成功举办了“脑控技术距离我们还有多远?”技术论坛。论坛由CCF YOCSEF合肥分论坛主席、安徽数据堂科技有限公司总经理吴鑫坤和CCF YOCSEF合肥AC委员王阳作为执行主席共同主持。论坛邀请了上海交通大学计算机科学与工程系仿脑计算与机器智能研究中心主任、上海交通大学清源研究院执行院长吕宝粮教授、暨南大学计算机科学系系主任、国际学院专业副院长龙锦益教授、中国科学技术大学电子工程与信息科学系执行主任陈勋教授、河南省成像与智能处理重点实验室副总工程师、硕士生导师王林元教授,作了精彩发言。本次论坛以线上方式举办,吸引了近200位来自学术界、产业界的专家学者,针对脑控技术的研究现状、遇到的瓶颈及未来发展带来一场异彩纷呈的议题讨论。

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论坛背景

脑控技术(BCI),即用人的意念来控制机器等外部事物。BCI应用尚处于起步阶段,公众在这方面的关注并不多,吸引到的科研资金投入也有限。正如我们运用汽车突破行走的速度限制,用电话突破听力的范围限制,BCI将更好地融合人工智能和机器人技术,帮助我们实现更加美好的智能化未来生活需求。BCI可广泛应用于无人驾驶、工业控制、教育、娱乐、助老/助残设备和医疗领域等。那么,BCI脑控技术应用现状如何,又将带来怎样的未来发展前景?这些都是亟待思考与解决的问题。

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引导发言1:情感脑机接口的现状与展望

吕宝粮教授从情绪的定义、情绪神经科学及精神疾病的诊断现状介绍了情绪脑机接口的背景,通过运动脑机接口与情感脑机接口的对比介绍了情感脑机接口的基本特性,并着重介绍了团队针对脑电情绪的识别分析工作和异质迁移学习,自主开发的脑电公开数据集(SEED),以及与瑞金医院合作开展的基于多模态情感脑机接口的抑郁情绪评估等工作。吕教授认为情绪脑机接口尚处于研究的萌芽阶段,未来的研究前景广阔。

引导发言2:脑机接口技术的未来

龙锦益教授从科普的角度介绍了什么是BCI技术及研究现状,从运动康复的需要、社会需求、人体功能增强三个方面介绍了BCI技术未来开发的动因和价值,探讨了未来发展趋势与布局,同时也从信息交互技术、量产及市场、其他技术三方面全面深入的分析了BCI技术面临的技术挑战,最后指出BCI技术存在的伦理问题及治理对策。

引导发言3:脑机接口研究进展

陈勋教授介绍了全球诸多团队关于脑机技术的最新进展,从BrainGate到DARPA,再到加州大学旧金山分校、巴特莱纪念研究院、贝莱医学院、杜克大学、浙江大学的研究,展示了脑机技术广阔应用前景和重大意义,强调了该领域研究重大突破均来源于长期的积累。

引导发言4:人脑视觉功能解析与脑机互换

王林元教授介绍自己团队在脑机交互领域的深厚工作积累,包括fMRI人脑视觉研究、视觉功能解析、视觉编码、数字手写体重构、自然图像重构、图像高层语义解析和场景内容重构和对抗样本等,最后介绍了河南省成像与智能处理重点实验室,里面有先进的仪器和设备,希望能够和大家交流学习。

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引导发言结束后,论坛紧接着进入主题思辨,主要围绕三个论题展开讨论:

01 脑控技术的现状及发展趋势。基于现有脑控技术研究,如何从更广泛意义下看待脑机交互以及混合智能?

孟晓梅(医生):提出问题和对未来的展望,情绪多模态是否可以融合其他信号,这样可以增加敏感度和精度,还有核磁信号是否迁移到可穿戴设备上,纳入其他信号,提高识别。

吕宝粮:从现状的研究来看,脑机接口普遍关注的一些问题,主要是运动脑机接口,比如通过意念控制控制轮椅,针对的是大多数残疾人,而情感脑机接口,应用可能更广泛,可以应用于其他精神障碍疾病中。情绪多模态,可以融合其他信号,有时间和空间解析度,核磁理论上说是可以迁移,只是里面还有很多问题亟待解决,这是个很好的方向。

王林元:我们现在所研究的生物神经反馈系统和传统的磁共振方式不同,会通过反馈来分析脑功能的状态,主要关注失眠、半抑郁疾病,临床实验已有一部分结果,未来考虑的是脑电向近红外的迁移以及脑电和近红外的融合。

龙锦益:应用反馈技术,在虚拟现实中的细节反馈和神经调控是以后的发展方向。还有如何将脑控和反馈相融合,增强大脑通路的可塑性,也是未来脑机接口需要进一步研究的方向。

02 脑控技术应用存在的技术瓶颈?脑机接口技术应用于高级认知活动的解析,例如情绪,有哪些挑战性问题?

黄肖山(博睿康):从技术走到应用是条艰难的路,会遇到很多瓶颈,要有啃硬骨头的决心,例如侵入式脑机接口,没有十年以上的积累很难走向应用。挑战是多方面的,比如电极,情绪脑机接口会遇到的伦理问题,解码的准确性等,不仅是技术方面。脑控技术的应用是漫长的过程,没有捷径可以走,需要学术界、产业界、临床等一起合作,攻克难关。

王林元:脑机交互其实不仅限于脑控方面,未来更多是人机交互,当场景变换,比如虚拟现实状态下,会带来之前接触不到的认知场景,大脑解析出来的都是全新的。在高级认知功能方面,情绪只是一方面,其实还可以利用脑机交互对人脑的高级功能进行调控、指导、监测,都有很大的意义,可以提升人脑能力。

邱纬(北京):我认为这里面分成好几个可能性。首先是所谓的人体增强,它在技术上的可实现性究竟有多大,这里面又有两个问题,即设备的技术上限有多高,另一个是人类肉体本身是否能够承受这种增强。就像现在虽然是可以通过刺激来增强注意力,但是人类肉体本身在这方面是有极限的。

03 脑控技术是否存在伦理挑战?

魏岳宏(北京听众):伦理是人类文明(文化),文化与生命无异,不断演化突变,也有地域隔离,时间隔离……适应是最终结果。

黄肖山:无论人类发展到什么程度,都会有伦理问题,是永恒的话题,只能通过人类对自己的认知不断变化去调整和更新,技术和伦理会相互交替的推动,所以不管做技术还是产业化,要实在为人类做有意的研究和产品,这个也需要整个国家、社会一起努力。

陈田(合工大):基于公开数据集的研究非常重要,因此基于国内的公开数据集的研究就非常有意义,因为基于中国人情感数据集的研究对国内的后续应用落地可能更有效,所以吕老师团队的SEED集非常重要。

孟晓梅:科技向善,科技不分善恶,而在于如何运用,为什么目的而用,除了规则制约,技术的相互制约也很重要。

此次论坛历时三个小时,嘉宾分享的内容干货满满,来自高校和企业界的大咖们参与了主题思辨,线上语言交流和微信群中文字交流精彩纷呈,讨论热烈,从各个层面探索了脑控技术的研究现状和未来发展。随着未来的科技发展趋势,从5G到 6G时代实现万物互联,脑机接口为我们打开了一扇门,通过融合人工智能和机器人技术,可以帮助我们实现更加美好的智能化未来生活,但同时也需要关注信息安全问题,通过一些必要的技术手段去维护网络空间安全。本次议题值得学术界研究人员、产业界从业者在脑控技术研究过程中持续思考探讨。本次论坛得到了YOCSEF上海分论坛、YOCSEF郑州分论坛、YOCSEF广州分论坛、YOCSEF青岛分论坛等兄弟论坛的大力支持,体现了YOCSEF资源共享,相互帮助,共同成长的文化底蕴。感谢论坛筹备组AC张琛、沈琛、张高峰、岳国庆、彭澄宇和委员戴开霞对论坛筹备的付出。感谢安徽斯百德团队为本次活动提供的支撑。


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