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香港中文大學(xué)成功研發(fā)出腦電波中文輸入系統(tǒng)
2012-05-19
據(jù)媒體報(bào)道，臺(tái)灣一位全身癱瘓病人，目不能轉(zhuǎn)、口不能言，在妻子的幫助下，僅僅依靠眨眼示意，竟寫(xiě)就一本書(shū)。而這樣的奇跡永遠(yuǎn)是少數(shù)，更多的重癥癱瘓患者雖然有意識(shí)，但卻只能與世隔絕。
如今，他們的福音降臨了——香港中文大學(xué)近日成功研發(fā)出一個(gè)“腦機(jī)界面”系統(tǒng)，能將腦電波轉(zhuǎn)換成繁體中文字，讓全身癱瘓無(wú)法說(shuō)話的病人，有機(jī)會(huì)“打開(kāi)心窗”。日前，這套系統(tǒng)在香港中央圖書(shū)館首次展出，吸引了大批好奇的市民。
靠意念輸入漢字，簡(jiǎn)單短句需耗時(shí)三五分鐘
在香港中文大學(xué)電子工程學(xué)系的一間辦公室，參與系統(tǒng)研發(fā)的詹姆斯先生展示了這套耗時(shí)3年研發(fā)的“神奇”的系統(tǒng)。
病人戴上有16個(gè)接觸面的無(wú)線腦電波接收器，盯住電腦屏幕，橫豎撇捺勾五個(gè)筆劃輪流閃亮，病人心里想著要寫(xiě)的筆畫(huà)，接收器便能收到選擇筆畫(huà)的指令，將中文字逐筆寫(xiě)出來(lái)。
看似神奇的“意念輸入法”，原理其實(shí)很簡(jiǎn)單。詹姆斯介紹，人看到自己想要輸入的筆畫(huà)閃亮?xí)r，會(huì)產(chǎn)生心理刺激，此時(shí)大腦會(huì)釋放出腦電波。譬如想輸入一個(gè)“橫”，當(dāng)屏幕上的“—”亮起時(shí)，大腦就釋放腦電波，系統(tǒng)捕捉腦電波并反饋給電腦軟件，完成輸入一筆“橫”。然后再依次輸入其它筆畫(huà)，依靠軟件的聯(lián)想功能，屏幕上也不斷出現(xiàn)文字或詞組，供使用者選擇。
系統(tǒng)的輸入法近似于手機(jī)最常用的筆畫(huà)輸入法。相較于五筆，研發(fā)者坦言筆畫(huà)輸入法更容易掌握，界面也可以大大簡(jiǎn)化。
像“我要吃飯”、“去洗手間”等簡(jiǎn)單的短句子，由接收、識(shí)別到翻譯過(guò)程完成，也需要3至5分鐘，而且準(zhǔn)確度會(huì)因環(huán)境和使用者情緒的變化而出現(xiàn)差異，最高有七至八成。
研究團(tuán)隊(duì)表示，系統(tǒng)無(wú)疑比直接說(shuō)話、手語(yǔ)或手寫(xiě)表達(dá)慢上數(shù)十倍;然而，對(duì)于嚴(yán)重癱瘓的病人，可說(shuō)是身處于完全“與世隔絕”的世界，令他們可表達(dá)自己，即使只是簡(jiǎn)單片語(yǔ)，已是“零的突破”。
系統(tǒng)可大幅降低使用成本，目前仍是雛形
詹姆斯介紹，整個(gè)系統(tǒng)中，最貴的是硬件——無(wú)線腦電波接收器，市價(jià)大約6000港元。生產(chǎn)這套設(shè)備的美國(guó)廠家，還生產(chǎn)類似的游戲設(shè)備。其它同類型醫(yī)療用腦電波系統(tǒng)，成本由20萬(wàn)至50萬(wàn)港元不等。這套系統(tǒng)可以大大降低使用者的成本。
軟件則是完全免費(fèi)，會(huì)和用戶指南一起，上載到香港中文大學(xué)網(wǎng)站，供使用者下載。這套系統(tǒng)可以在現(xiàn)在流行的任何電腦上運(yùn)作，無(wú)需另外購(gòu)置電腦。
“還要一瓶隱形眼鏡藥水。”詹姆斯拿出一大桶藥水演示，把16個(gè)電極涂上藥水，使電極接受腦電波更敏感，作用類似做心電圖或B超時(shí)，涂在電極上的潤(rùn)滑液體。“這桶藥水是剛開(kāi)始研發(fā)時(shí)買(mǎi)的，現(xiàn)在還沒(méi)用完。”
展覽會(huì)上，參觀者向詹姆斯提出了很多改進(jìn)建議。比如，可以把“吃飯”、“去衛(wèi)生間”、“睡覺(jué)”等癱瘓患者常用的詞組，做成快捷方式，方便迅速輸入。
詹姆斯坦陳，系統(tǒng)只是雛形，尚不是成熟的產(chǎn)品。這套軟件系統(tǒng)在Linux環(huán)境下開(kāi)發(fā)，字庫(kù)也是自行設(shè)計(jì)，可以通過(guò)授權(quán)無(wú)償使用，為下一步改進(jìn)提供了開(kāi)放的環(huán)境。“如果有患者希望使用，可以跟我們聯(lián)絡(luò)，我們會(huì)提供有針對(duì)性的培訓(xùn)，并根據(jù)患者實(shí)際情況調(diào)整系統(tǒng)。”
這套輸入系統(tǒng)的研發(fā)還獲得了政府“無(wú)障礙輔助科技研發(fā)基金”的19萬(wàn)港元資助。政府資訊科技總監(jiān)賴錫璋說(shuō)，外地已有類似研究項(xiàng)目，利用腦電波轉(zhuǎn)換成英文字母，這次研發(fā)的項(xiàng)目是首次輸入中文的裝置。
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