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意念控制的技术原理

2018-03-31技术原理：“意bai念”操控 ， 是利用人类的脑波操控 ， 相关的科学研究已经超过半个世纪 。 通俗地讲 ， 人类在进行各项生理活动时都在放电 。 心脏跳动时会产生1～2毫伏的电压 ， 眼睛开闭会产生5～6毫伏的电压 ， 而思考问题时大脑会产生0.2～1毫伏的电压 。如果用科学仪器测量大脑的电位活动 ， 那么在荧幕上就会显示出波浪一样的图形 ， 这就是“脑波” 。 脑波活动具有一定的规律性特征 ， 和大脑的意识存在某种程度的对应关系 。 人在兴奋、紧张、昏迷等不同状态之下 ， 脑电波的频率会有明显的不同 ， 约在1～40赫兹之间 ， 依照不同的频率 ， 脑波又被进一步分为α、β、δ、θ波 。 当人在一定的压力之下精神高度集中时 ， 脑波的频率在12～38赫兹之间 ， 这个波段被称为β波 ， 是“意识”层面的脑波；当人注意力下降 ， 处于放松状态时 ， 脑波的频率会下降到8～12赫兹 ， 这被称为α波；进入睡眠状态后 ， 脑波频率进一步下降 ， 被分为θ波（4～8赫兹）和δ波（0.5～4赫兹） ， 它们分别反映的是人在“潜意识”和“无意识”阶段的状态 。正是因为脑波具有这种随着情绪波动而变化的特性 ， 人类对于脑波的开发利用成为了可能 。 电影《阿凡达》中所展现的实际上是一种叫做脑机接口的技术（Brain-Computer Interface ， 简称BCI） ， 是指在人脑与计算机等外部设备之间建立直接的连接通路 。 通过对于脑电信息的分析解读 ， 将其进一步转化为相应的动作 ， 这就是用“意念”操控物体的基本原理 。大学研究“意念控制” 已可用思维操控机器人2015-08-11 10:41意念控制的技术原理
闫教授等人正在试验用大脑的意念控制机器人□采访人员王灿李晓敏文白周峰摄影核心提示丨不用手握方向盘 ， 不用脚踩油门、刹车 ， 只要用“脑”想一想 ， 就能开汽车；在自家门口 ， 不用伸手 ， 脑袋一想 ， 即可轻松开门、使用厨房电器……你觉得这是科幻片？但它正在成为现实 。昨天 ， 采访人员了解到 ， 在解放军信息工程大学 ， 有这么一支团队正在研究用意念控制物体 。 今年底 ， 解放军信息工程大学信息系统工程学院“脑机协同信息处理”实验室的国家863计划课题“面向大规模图像分类的脑机交互技术研究”也将正式结项 。[责任编辑:郝魁府]现场“意念”控制机器人行走昨天 ， 解放军信息工程大学“脑机协同”实验室内 ， 两个小巧可爱的机器人进行着前进、转向动作 。 但让你想不到的是 ， 它们的这些动作并非由人手工操纵 ， 而是由人脑直接进行控制 。机器人旁边的凳子上 ， 测试人员头戴一顶“帽子” ， 并无发出声音指令 ， 但机器人会突然做出前进、后退、抓握动作 。“它是用人的意念控制的 ， 只要把一块电极贴在额头上 ， 然后动动脑子想一想 ， 它就会实现相应的动作 。 ”脑机协同信息处理实验室主任闫镔说 ， 测试人员所戴的帽子是脑电波电极帽 ， 能够采集人的脑电波传送到计算机中 。“我们可以从这些脑电波信号中读取人的想法 ， 然后通过计算机把人的想法转换成机器人的控制指令 ， 并通过无线装置发送给它 。 这样 ， 我们就可以通过大脑的想法来控制机器人完成一定的指令动作 。 ”突破大脑信息可解读、可控制自2005年解放军信息工程大学“脑机协同”课题启动以来 ， 他们为这个实现人类“超能力”的“大游戏” ， 已经花费了整整10年时间 。闫镔说 ， 目前他们已研究出如何用人脑“意念”来控制一些工具和设备 ， 如无人机的起落、轮椅运动转弯、手机自动拨号等 。 “以后脑控汽车 ， 甚至说以后所有的家电都可以用脑去控制 。 ”闫镔说 。而“脑机协同信息处理”实验室正研发国家863计划课题“面向大规模图像分类的脑机交互技术研究”项目也将在今年底正式结项 。 项目研发中“视觉重构技术”取得重要突破 。 所谓“视觉重构”就是人眼所看到的画面 ， 通过电脑可进行重组显示 。在河南省人民医院磁共振室 ， 闫镔曾做过一个“大脑视觉信息重构”的实验 。 受试者躺在一台大型磁共振设备里 ， 他会依次看到C、H、I、N、A五个字母 ， 磁共振设备将会采集他大脑视功能区的微弱信号 ， 传到计算机里 ， 然后经过处理 ， 最终还原重构出他看到的视觉图像 。据介绍 ， 人获取的信息 ， 80%以上是靠视觉获取的 ， 人看到的物品 ， 都能在视觉皮层有一个体现 。“图像重构是要把图像中的每一点都精确地计算出来 ， 困难也更大 。 ”闫镔介绍 ， 目前他们采集的数据准确率基本可以达到70% 。[责任编辑:郝魁府]运用160多位脑手术病人获益“脑机协同”其实已开始在我省医学领域使用 。今年4月 ， 在解放军153医院神经外科内 ， 31岁的刘先生正在为手术前做准备 。 刘先生是一名脑肿瘤患者 ， 需要马上手术 。 由于肿瘤较大 ， 他原有脑功能区已经移位 ， 这时就需要对脑功能区再定位 ， 如果定位不准 ， 手术一旦触碰到控制行动的脑区部分 ， 那么患者很有可能会瘫痪 。此时 ， 这项技术就派上了用场 。 “动左手 ， 停止 ， 动右脚 ， 停止……”在闫镔的指令下 ， 刘先生做着相应的动作 ， 而通过一台特殊的仪器 ， 刘先生的这些反应清晰地呈现出来 。“这个红色的是功能区 ， 白色的就是肿瘤的位置 ， 可以看出它们之间的关系 。 ”闫镔介绍 。 根据这些数据 ， 医生成功地为刘先生切除了肿瘤 。“我们从2009年开始合作 ， 到现在大概有160多例病人在手术前运用这个技术进行定位 。 ”解放军153医院神经外科博士郭效东说 ， 这些病人主要是脑肿瘤病人、癫痫病人和脑血管病人 。未来日常生活将更加便捷“未来 ， 我们要实现的是人眼看到什么 ， 计算机就能准确呈现出什么 。 ”闫镔说 。他举了个例子 ， “了解一部手机的信息 ， 原来没有图片搜索的时候 ， 你只能看看牌子去查 ， 现在有了图片搜索 ， 你拍一下手机的样子 ， 在网上搜就能找到 ， 未来就是你的眼睛看到这个手机 ， 检索系统直接读取你的脑信号 ， 和电脑联网 ， 直接去搜了 ， 马上反馈给你 。 ”闫镔说 ， 新的技术可以带来新的行业的出现 ， 在西方已经有人在做神经经济学、神经营销学等相关的行业 ， 把科学和人们的生活连接起来 。近几年 ， 脑科学与认知科学研究取得突破性进展 ， 欧、美、日相继启动各种人脑计划 ， 中国也将全面启动自己的脑科学计划 。目前 ， “中国脑计划”已经获得国务院批示 ， 并列为“事关我国未来发展的重大科技项目”之一 ， 将从认识脑、保护脑和模拟脑三个方向全面启动 。“未来 ， 可能你下班路上 ， 想一下 ， 屋里空调就会直接打开；残障人士、脊髓损伤、中风以及其他神经肌肉退化的病人生活质量可以提高……”闫镔说 ， “人类大脑是世间最有力、最复杂的事物 ， 我们一直在寻找能够驾驭它的神奇力量 。 ”[责任编辑:郝魁府]大河小科普什么是“意念控制”？“意念”操控 ， 是利用人类的脑波操控 ， 相关的科学研究已经超过半个世纪 。通俗地讲 ， 人类在进行各项生理活动时都在放电 。 用科学仪器测量大脑的电位活动 ， 在荧幕上就会显示出波浪一样的图形 ， 这就是“脑波” 。 脑波活动具有一定的规律性特征 ， 和大脑的意识存在某种程度的对应关系 。 人在兴奋、紧张、昏迷等不同状态之下 ， 脑电波的频率会有明显的不同 。正是因为脑波具有这种随着情绪波动而变化的特性 ， 人类对于脑波的开发利用成为了可能 。 在人脑与计算机等外部设备之间建立直接的连接通路 ， 通过对于脑电波信息的分析解读 ， 将其进一步转化为相应的动作 ， 就是用“意念”操控物体的基本原理


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