心でタイピング、中国で脳コンピューターインターフェースの新記録が樹立されました！

手やキーボードを使わず、思考だけに頼って、1分間に691.55ビットをコンピューター画面に出力できます。これは、1分間に69個の漢字に相当します。

毎分691.55ビットを出力し、脳制御タイピング記録チャレンジで最高得点を獲得しました。

ちょうど今、中国は第3回中国脳コンピューターインターフェースコンテストで脳コンピューターインターフェース技術を使用したタイピングの新記録を樹立しました！

8月20日から25日まで、2019年世界ロボット会議が北京で開催されました。 「BCI 脳制御ロボット競技会および第 3 回中国脳コンピュータ インターフェース競技会」は、会議中に開催される最も人気のあるイベントの 1 つです。

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2019年世界ロボット会議で実演された脳制御車椅子は、脳波を使って車椅子の動きを直接制御します。

まず最初に、このコンテストについて簡単に紹介させてください。

脳コンピューターインターフェースコンテスト専門委員会副委員長で、清華大学医学部バイオメディカル工学科教授の高小栄氏は科技日報のインタビューで、第3回中国脳コンピューターインターフェースコンテストは技能競技と技術競技に分かれていると語った。技能競技会の予選には計2,000人以上が参加し、決勝には40人が出場した。同時に、技術競技の予選には400チーム以上が参加し、16チームが決勝に進出しました。

数日間の激しい競争の末、スキル競技では40人の決勝進出チームの中から最優秀の脳制御プレイヤーが選出され、技術競技では16の決勝進出チームの中から最優秀の脳コンピューターインターフェースアルゴリズムを提供したチームが選出されました。

24日朝、脳制御タイピング記録チャレンジが正式に始まりました。最高の脳制御プレイヤーが最高の脳コンピューターインターフェースアルゴリズムを使用して、新しい脳制御記録に挑戦します。これは、最高のレーシングドライバーが最高の車を運転し、レース記録に挑戦するようなものです。

脳制御タイピング記録チャレンジシーン

脳内タイピング記録チャレンジには、今年の優勝者、準優勝者、昨年の優勝者の合計3名が参加しました。最も優れた脳コンピューターインターフェースアルゴリズムは、マカオ大学と香港大学の研究者チームによって生み出されました。

この挑戦記録の作成者は、今年の中国脳コンピューターインターフェースコンテストの優勝者でもある、天津大学精密機器学院神経工学・リハビリテーション研究室の大学院2年生、魏思文氏です。

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この脳制御タイピング記録の作成者は、天津大学精密機器学院の学生である Wei Siwen 氏です。

23日、魏思文さんは脳制御タイピング速度が毎分500ビットを超え、優勝を果たした。 24日、彼女は精神制御によるタイピング速度が毎分691.55ビットとなり、自身の記録を更新した。

平均的な人がタッチスクリーン式の電話で入力する速度は 1 分あたり 600 ビットであることを知っておく必要があります。つまり、この出場者の脳波を使った最大タイピング速度は、タッチスクリーンフォンを使用する一般人の速度を上回る可能性がある。

もちろん、この記録は強力な脳コンピューターインターフェースアルゴリズムによっても可能になりました。マカオ大学理工学部の万鋒教授と香港大学医学部の胡勇教授は科技日報のインタビューで、マカオ大学と香港大学の研究チームが共同で開発した脳コンピューターインターフェースアルゴリズムは、先進的な機械学習手法と適応最適化戦略を適用していると語った。

万鋒氏と胡勇氏は、このシステムを導入することで、出場者は脳制御のタイピング速度をさらに速くすることができるが、これにより出場者の脳疲労が増加すると紹介した。テストによると、このアルゴリズムを使用すると、平均的な人は脳波を使用して毎分200〜300ビット、つまり約20個の漢字を入力できます。

「脳制御タイピング記録チャレンジで使用された脳コンピューターインターフェースパラダイムはSSVEPパラダイムであり、中国の研究者が独自に開発した脳コンピューターインターフェースパラダイムです。これは、米国の研究者が提唱するP300パラダイム、欧州の研究者が提唱する運動イメージパラダイムとともに、国際的な脳コンピューターインターフェース分野の3大パラダイムの1つに挙げられています」と高小栄氏は科技日報に語った。

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競技者が使用する EEG キャップは、非侵襲性の脳コンピューター インターフェース デバイスです。

このイベントの準備スタッフであり、清華大学医学部の研究助手でもある呉昊林氏は、このパラダイムでは、画面に表示される文字が異なる周波数でエンコードされていると紹介した。参加者が脳波計のキャップをかぶって画面上の点滅する文字を見ると、異なる周波数が異なる視覚刺激をもたらし、異なる脳波信号が生成される。脳コンピューターインターフェースデバイスが脳波信号をキャプチャして認識すると、対象の文字が画面上に出力されます。

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スタッフは、EEG 信号の送信抵抗を減らすために、EEG キャップに導電性ペーストを注入します。

脳波を使ったタイピングは将来どのように使われるのでしょうか?

万峰氏の見解では、将来の応用シナリオは非常に幅広いものとなるだろう。たとえば、宇宙飛行士は宇宙船内で同時に複数の操作を実行する必要がある場合があります。そのため、脳波を使用してコマンドを発行し、手を自由にして他の操作を実行できます。

たとえば、電子ゲームのシナリオでは、プレイヤーが競争しているときに、マウスやキーボードを使用する必要はなく、画面上の「敵」を見つめて攻撃するだけで済みます。

「現時点では、脳コンピューターインターフェースの実用分野への応用は特に成熟していないが、実験室では実証できる」と万峰氏は語った。