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香港中文大学成功研发出脑电波中文输入系统

2012-05-19

  据媒体报道,台湾一位全身瘫痪病人,目不能转、口不能言,在妻子的帮助下,仅仅依靠眨眼示意,竟写就一本书。而这样的奇迹永远是少数,更多的重症瘫痪患者虽然有意识,但却只能与世隔绝。

  如今,他们的福音降临了——香港中文大学近日成功研发出一个“脑机界面”系统,能将脑电波转换成繁体中文字,让全身瘫痪无法说话的病人,有机会“打开心窗”。日前,这套系统在香港中央图书馆首次展出,吸引了大批好奇的市民。

  靠意念输入汉字,简单短句需耗时三五分钟

  在香港中文大学电子工程学系的一间办公室,参与系统研发的詹姆斯先生展示了这套耗时3年研发的“神奇”的系统。

  病人戴上有16个接触面的无线脑电波接收器,盯住电脑屏幕,横竖撇捺勾五个笔划轮流闪亮,病人心里想着要写的笔画,接收器便能收到选择笔画的指令,将中文字逐笔写出来。

  看似神奇的“意念输入法”,原理其实很简单。詹姆斯介绍,人看到自己想要输入的笔画闪亮时,会产生心理刺激,此时大脑会释放出脑电波。譬如想输入一个“横”,当屏幕上的“—”亮起时,大脑就释放脑电波,系统捕捉脑电波并反馈给电脑软件,完成输入一笔“横”。然后再依次输入其它笔画,依靠软件的联想功能,屏幕上也不断出现文字或词组,供使用者选择。

  系统的输入法近似于手机最常用的笔画输入法。相较于五笔,研发者坦言笔画输入法更容易掌握,界面也可以大大简化。

  像“我要吃饭”、“去洗手间”等简单的短句子,由接收、识别到翻译过程完成,也需要3至5分钟,而且准确度会因环境和使用者情绪的变化而出现差异,最高有七至八成。

  研究团队表示,系统无疑比直接说话、手语或手写表达慢上数十倍;然而,对于严重瘫痪的病人,可说是身处于完全“与世隔绝”的世界,令他们可表达自己,即使只是简单片语,已是“零的突破”。

  系统可大幅降低使用成本,目前仍是雏形

  詹姆斯介绍,整个系统中,最贵的是硬件——无线脑电波接收器,市价大约6000港元。生产这套设备的美国厂家,还生产类似的游戏设备。其它同类型医疗用脑电波系统,成本由20万至50万港元不等。这套系统可以大大降低使用者的成本。

  软件则是完全免费,会和用户指南一起,上载到香港中文大学网站,供使用者下载。这套系统可以在现在流行的任何电脑上运作,无需另外购置电脑。

  “还要一瓶隐形眼镜药水。”詹姆斯拿出一大桶药水演示,把16个电极涂上药水,使电极接受脑电波更敏感,作用类似做心电图或B超时,涂在电极上的润滑液体。“这桶药水是刚开始研发时买的,现在还没用完。”

  展览会上,参观者向詹姆斯提出了很多改进建议。比如,可以把“吃饭”、“去卫生间”、“睡觉”等瘫痪患者常用的词组,做成快捷方式,方便迅速输入。

  詹姆斯坦陈,系统只是雏形,尚不是成熟的产品。这套软件系统在Linux环境下开发,字库也是自行设计,可以通过授权无偿使用,为下一步改进提供了开放的环境。“如果有患者希望使用,可以跟z6尊龙凯时联络,z6尊龙凯时会提供有针对性的培训,并根据患者实际情况调整系统。”

  这套输入系统的研发还获得了政府“无障碍辅助科技研发基金”的19万港元资助。政府资讯科技总监赖锡璋说,外地已有类似研究项目,利用脑电波转换成英文字母,这次研发的项目是首次输入中文的装置。

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