异步脑机接口技术现状及发展趋势

杨红宇 徐 鹏 陈 彦

1(电子科技大学自动化工程学院，成都 611731)

2(电子科技大学生命科学与技术学院，成都 611731)

3(电子科技大学空天科学技术研究院，成都 611731)

引言

脑机接口(brain-computer interface，BCI)是在人脑与计算机或其他电子设备之间建立的直接交流和控制的通道，它不依赖于脑的正常输出通路，是一种全新的对外信息交流和控制方式。异步脑机接口是脑机接口中重要的一类，使用者可以在任何时刻通过控制大脑的活动发出指令，控制外部设备。当使用者没有控制意图时，无论其处于任何一种非控制状态(发呆、冥想或者和别人交谈等)，系统都维持当前的输出不变。相对于同步脑机接口中使用者需受设备制约的情况，异步脑机接口完全由使用者控制，因此是脑机接口实用化产品的最佳形式，可广泛地应用于包括残疾人的康复训练、轮椅控制、假肢控制、虚拟环境的控制及文字输入等场合。

1 异步脑机接口概述

异步脑机接口是相对同步脑机接口而言的。在同步脑机接口中，被试者在测试系统发出提示信息(Cue)后固定长度的时间窗口内，利用脑波发出指令控制外部设备，窗口以外的任何思维活动都被认为无意义，因此使用者并不是完全意义上的控制者。在异步脑机接口中，使用者发送控制指令的时间是自主支配(self-paced)的，无需系统的干预。系统在使用者有控制意图(intentional control，IC)时处于工作状态，在无控制意图(no control，NC)时处于空闲(idle)状态。为了实现上述功能，系统需要连续不断地监测使用者的意图，并有效区分控制状态和空闲状态。……