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天风医药产业前沿专题系列研究脑机接口产业
未来市场发展潜力巨大，鼓励政策频出，应用场景广阔。市场端：据麦肯锡2020年研究报告显示，2030-2040年脑机接口全球 每年的市场规模可能在700亿到2000亿美元之间；政策端： 2024 年 1 月，工信部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展 的实施意见》，突破脑机融合、类脑芯片、大脑计算神经模型等关键技术和核心器件，研制一批易用安全的脑机接口产 品，鼓励探索在医疗康复、无人驾驶、虚拟现实等典型领域的应用 ；应用端：科研实验平台重视神经创新技术的的研发，具 有交叉融合特色实验支撑的能力。神经影像技术研发、神经计算软件研发、神经电子技术研发等多方面神经技术的研发，对神经 感知、神经调控和神经计算的研究提供技术支持，开展以脑疾病诊治与康复为核心的重大基础科学问题和智能决策、人机交互等 关键技术应用基础研究，布局神经数字疗法、神经电子药物和智能神经康复三个研究方向。
会议报道：从科幻到现实，脑机接口如何连接AI 与人类智慧？
会议报道：从科幻到现实，脑机接口如何连接 AI 与人类智慧？ “《黑客帝国》在某种意义上描绘了脑机接口的终极目标：向大脑输入一个完整 的虚拟外部环境并与之双向交互。”上海科技大学生物医学工程学院常任轨助理 教授、计算认知与转化神经科学实验室主任李远宁说道。 近日，由天桥脑科学研究院（中国）主办的“从科幻到现实——人类智能如何与 人工智能融合？”主题活动在上海图书馆东馆举行。 活动上，李远宁与知名科幻作家，银河奖、全球华语星云奖金奖得主江波展开了 跨越科幻与科学的对谈，将脑机接口（ Brain Computer Interface ， BCI ）这项从小 说走向现实、不断引爆学界和产业界热点的技术进行了生动演绎，探索脑机接口 与 AI 融合的无限可能，并客观阐释了从令人遐想的突破性个例到广泛应用的距 离。 脑科学是人类所知甚少的“自然科学最后一块疆域”，也是科幻作品经久不衰的 灵感来源。今年以来，天桥脑科学研究院（中国）发力 AI for Brain Science ，鼓励 AI 和脑科学这两个“黑匣子”互相启发、互相破译。 一方面，研究院已组织了六场 AI for Brain Science 学术会议，促进 AI 科学家、神 经科学家、临床医生、产业界专家和高校年轻学生学者同台共话，分享 AI for Brain Science 相关基础研究和健康应用，系列会议大众总观看 52 万人次，参会领域专 家 800 余人；另一方面，研究院也积极组织“ AI 问脑”系列科普会议，邀请 AI 科 学家、脑科学家展开跨界对谈，激发公众对 AI for Brain Science 的兴趣和探索。 点击此处阅读原文
自主船舶系统中人机交互的系统回顾
航运自动化程度正在提高。人工智能 (AI) 应用（如防撞和计算机视觉）的进步有可能增强或取代船舶导航员的角色。但是，如果以减少人类控制的方式实施 AI 技术，也可能危及安全。在这篇系统综述中，我们纳入了 42 项关于人类监督和控制自主船舶的研究。我们解决了三个研究问题 (a) 目前在自主船舶系统中如何采用人类控制？(b) 正在使用哪些方法、途径和理论来解决安全问题和设计挑战？(c) 哪些研究空白、监管障碍和技术缺陷是实施这些问题的最大障碍？我们发现 (1) 除了后备角色之外，人类操作员在确保自主船舶安全方面发挥着积极作用，(2) 系统理论过程分析和贝叶斯网络是基于风险的设计中最常见的风险评估工具，(3) 岸上控制中心操作员的新角色将需要新的能力和培训。自主船舶研究领域正在迅速发展。安全关键系统中与人工智能系统的互动日益频繁，带来了新的风险，凸显了新的研究问题。有效的人机交互设计取决于跨学科努力的增加，需要协调生产力与安全性（弹性），te
基于侵入式脑电图的脑机接口系统
以脑电信号形式从大脑中提取的运动想象 (MI) 反应已广泛用于脑机接口 (BCI) 系统中的意图检测。然而，由于脑电信号的非线性和非平稳性，BCI 系统的 MI 预测率较低，已知和未知的影响因素都有。本文研究了视觉刺激、特征维度和伪影对 MI 任务检测率的影响，以提高 MI 预测率。使用三个 EEG 数据集进行调查。对每个数据集应用三个滤波器（带通、陷波和公共平均参考）和独立成分分析 (ICA)，以消除伪影的影响。从无伪影的 ICA 成分中提取三组特征，从中选择更相关的特征。此外，将选定的特征子集合并到三个分类器（NB、回归树和 K-NN）中，以预测四个 MI 和混合任务。K-NN 分类器在每个数据集中的表现都优于其他两个分类器。在混合任务 EEG 数据集中获得最高的分类准确率。此外，准确预测的 EEG 类别被应用于机械臂控制。
![[招标公告]6.8.23 1030 投标24S1E5006 高级官员会议桌...](/simg/g:\will\search\icon\source\f\fff51c5c760935d9fc5bc999a60aa42d3e52f08b.png)
[招标公告]6.8.23 1030 投标24S1E5006 高级官员会议桌...
4. 参加投标的资格 (1) 投标人不得存在《预算会计审计法》第七十条规定的情况。此外，未成年人、受援助者或接受援助的人，如果已经取得签订合同所必需的同意，也属于同一条款下的特殊情况。 （2）不属于《预算会计审计法》第七十一条规定情形的。 （3）2022年度至2024年度全省厅统一资格“服务提供等”中被评为D级以上，且具备参加关东、甲信越地区竞争性投标资格的。 （4）该人目前没有受到国防部的停职或者其他措施的处罚。 (5) 与前项规定暂停指定对象者有资本或人事关系，且无意与国防部签订与其同类物品买卖或制造契约或劳务承包契约者。 （6）目前中止招标的单位原则上不允许进行分包。 但有关部会暂停提名权机关认定确有不可避免的情况时，不在此限。
船舶操控台控制界面人机工程设计标准研究
控制器等方面提出了工效学设计要求。 从国外组织来看，国外涉及船舶驾驶室操控界面的标准主要包括：国际海事组织IMO 于2000 年制定的标准《船桥设备和布局的工效学指南》（ MSC/ Circ.982 ） [16] ，内容涉及船桥（包括驾驶室）布置、 作业环境、工作站布置、报警、控制界面、信息显示、 交互控制等7 个方面的驾驶室人机界面设计要求。国际海上人命安全公约SOLAS 于2007 年制定的标准《船桥设计、设备布局和程序》（ SOLAS V/15 ） [17] ， 内容涉及驾驶室功能设计、航海系统及设备设计、布置、船桥程序等，其显着特点是对于驾驶室团队管理作出相关要求，包括船桥程序、船员培训等。 从各个国家来看，美、英等西方国家在军事系 统工效学方面的研究已具有较大的规模，也制定了 一系列军用标准。美国军方军事系统的人机工程学设计准则包括“ 人机工程系统的分析数据” （ MIL.H.sl444 ） [118] ， “ 军事系统人机工程学设计准则” （ MIL.STD.1472F ） [19] ，以及1999 年修订的“ 人机工程过程和程序标准” （ MIL.STD.46855A ） [20] 。 MIL-STD-1472 的第一版发布于20 世纪60 年代（ 1968 年），在第二次世界大战期间，当时各交战国竞相发展新的高性能武器装备，但由于人机界面设计上的不合理，人难以掌握这些新性能的武器，导致发生了许许多多事故。因此，二次大战结束后，首先美国陆航部队（以后成为美国空军）和美国海军建立了工程心理学实验室，进行了大量的控制器、显示器等的人因素研究，获得了大量的数据，并开始将这些研究成果汇编成手册或制订成各种有关人类工程学的标准或规范。 MIL-STD-1472 就是在这样的时代背景下产生 的。该标准是为军用系统、子系统、设备和设施制定通用人类工程学设计准则，由美国陆军、海军和空军等多个单位评审，美国国防部批准，并强制性要求美国国防部所有单位和机构使用，具有较广泛的影响。 该标准在控制 - 显示综合和控制器章节有针对控制器 通用设计规则的阐述。 美国在船舶人机工程领域的投入力度也较大，不但开展了一系列的船舶人机工程专项试验，而且颁布了多项船舶人机工程设计标准和文件，主要侧重于研究人机环境对船舶的战斗力的影响。其中， ASTMF 1166—88 海军系统装备和设施的人因素工程设计标准是一个通用型标准，涵盖了控制、显示和告警、楼梯和台阶、标识和计算机、工作空间布局等海军设计的所有元素[21 ] 。 英国国防部于2005 年组织建立的船舶SRDs 系统，对船舶人机界面涉及的多方面问题进行梳理和整合，将人机界面研究作为船舶系统设计的一个重要环节，以提高人机界面设计在船舶项目中的优先级别。 英国国防部 2009 年的 MARS 项目计划，将早期人机 界面设计干预纳入到舰艇设计系统中，并委任专业公
脑机接口系统、性能、挑战和应用
© 作者 2023。开放获取 本文根据知识共享署名 4.0 国际许可进行许可，允许以任何媒介或格式使用、共享、改编、分发和复制，只要您给予原作者和来源适当的信用，提供知识共享许可的链接，并指明是否进行了更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的知识共享许可中，除非在材料的信用额度中另有说明。如果材料未包含在文章的知识共享许可中，并且您的预期用途不被法定法规允许或超出允许用途，则您需要直接从版权所有者处获得许可。要查看此许可证的副本，请访问 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
开放量子系统用于量子机学习的好处
量子机学习（QML）是一门学科，具有彻底改变数据处理和解决问题的希望。然而，与环境的耦合产生的耗散和噪音通常被认为是其实际开发的主要障碍，因为它们会影响使用的量子设备的相干性和性能。显着的效果已致力于减轻和控制其对这些设备的负面影响。这种观点采用了不同的方法，旨在利用噪声和消散的潜力，而不是打击它们。令人惊讶的是，这些看似有害的因素在某些情况下可以在QML算法的运行中提供巨大的优势。探索和理解适应QML算法开放量子系统的含义为设计策略提供了有效利用噪声和消散的策略开辟了途径。在此角度进行分析的最新作品仅代表了探索耗散和噪声可能会产生其他潜在隐藏受益的初始步骤。作为该领域的探索，预计可以重塑量子计算的未来的显着发现。
开放量子系统用于量子机学习的好处
基于基因的疗法的承诺正在加速速度，有155次活跃的临床试验和多个美国食品和药物管理局批准用于治疗性寡核苷酸的批准，到目前为止，大多数包含改良的磷酸盐链接。这些不自然的链接具有理想的生物学和物理特性，但通常使用磷氧化矿化化学来访问。我们报告了一个灵活，有效的[P（v）] - 可以随意将各种磷酸盐连接到寡核苷酸中。这种方法使用易于访问的试剂，不仅可以将立体置换或外消旋硫代磷酸盐安装，还可以将（S，R或RAC） - PS与天然磷酸二酯（PO 2）（PO 2）和磷酸化岩（PS 2）连接到DNA和其他修饰的核苷酸聚合物的任何组合。该平台在标准化的耦合方案下轻松访问这种多样性，并具有可持续准备的稳定P（V）试剂。i
KITE-BCI：用于功能性电刺激治疗的脑机接口系统
背景/目标：将脑机接口 (BCI) 技术与功能性电刺激疗法 (FEST) 相结合是脊髓损伤 (SCI) 后上肢运动康复的一种新兴策略。尽管结果令人鼓舞，但在临床实践中结合使用这些技术 (BCI-FEST) 的情况却很少。为了解决这个问题，我们开发了 KITE-BCI，这是一种专为临床应用和与动态 FEST 集成而设计的 BCI 系统。在本文中，我们报告了它的技术特点和性能。此外，我们讨论了 BCI 和治疗师触发的刺激延迟分布的差异。设计：两项单臂 40 次干预研究，旨在测试 BCI 控制的 FEST 对颈椎 SCI 患者上肢运动康复的可行性 设置：加拿大多伦多康复研究所 - 大学健康网络的大学和林德赫斯特中心内的康复项目 参与者：五名亚急性（受伤后 < 6 个月）C4-C5 级 SCI 患者，AIS BD，三名慢性（受伤后 > 24 个月）C4 级 SCI 患者，AIS BC。 结果测量：我们测量了 BCI 设置持续时间，并记录了 BCI 敏感度以表征 KITE-BCI 的性能，定义为成功 BCI 激活占总提示运动数的百分比。 结果：亚急性组和慢性组的整体 BCI 敏感度分别为 74.46% 和 79.08%。两项研究中 KITE-BCI 的平均设置持续时间分别为 11 分钟和 13 秒。结论：KITE-BCI 展示了一种临床上可行的单通道 BCI 系统，可与 FEST 集成，从而为 SCI 后提供多功能技术增强的上肢运动康复策略。