标题：你需要了解的有关大脑人机界面(BHI)的所有信息

本文概述

• BCI(脑机接口)如何工作
• 脑机接口(BCI)的类型
• 非侵入性脑机接口。
• 侵入式脑计算接口
• 卷积神经网络

查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage), 被认为是计算机之父, 是一位英国机械工程师和多数学家。他提出了可编程计算机的概念。大多数现代计算机都有能力遵循称为程序的通用操作集。随着技术的进步, 计算机的计算能力也在增长。随之而来的是, 我们对人脑的理解也在增长。

今天, 我们的技术进步使我们达到了一个阶段, 我们可以仅凭我们的想法使计算机真正工作。脑机接口可以描述为我们的大脑与计算机之间的协作, 在此我们可以使计算机在来自大脑的信号的帮助下工作。 BCI技术将使瘫痪等有困难的人受益最大。简而言之, 我们的思想可以通过BCI技术直接与机器人AI相连接, 从而克服人类的局限性。

BCI(脑机接口)如何工作

需要捕获来自大脑的信号, 这是通过放置在头皮表面上的电极来完成的。来自大脑的脑电图(EEG)活动将被电极吸收, 并且该信息可用于完成必要的工作。

人脑由大约1000亿个神经细胞(称为神经元)组成。每个神经元通过轴突和树突相连。

当我们思考, 移动, 感觉或做某事时, 我们的神经元就会起作用。这些神经元在很长的距离上传输电化学信号。这些信号实际上正在使我们做事。这些电化学信号是由每个神经元膜上的离子所携带的电势差产生的[来源：工作原理]。

假设一个人在思考某件事时, 会传输电化学信号, 其中一些信号会逸出并可以被检测到。脑电图仪(EEG), 一种电极设备, 连接到头皮上, 可读取大脑信号。这些电极测量神经元之间电压的差异。

当人们看到一些颜色时, 视神经将向大脑发送一些信号。研究人员可以识别这些信号。对于盲人来说, 他们可以使用摄像头来发送相同信号的确切信号, 从而使盲人可以看到[来源：工作原理]。

通过将设备植入大脑, 信号也可以发送到该设备。计算机可以将信号转换为电压以触发神经元。神经元发射, 具有植入物的人将收到相应信号的视觉图像。

出于BCI的目的, 可以捕获多种类型的信号：

• 尖刺
• 场势

脑机接口(BCI)的类型

BCI主要有2种。

• 非侵入性脑机接口。
• 有创的脑机接口。

非侵入性脑机接口。

根据脑电图, MEG(磁脑图)或MRT(磁共振断层扫描)原理工作。基于EEG的脑机接口是BCI的首选类型。 NeuroSky是用于产品应用的脑机接口技术的制造商。他们使用脑电图的概念。廉价的工作方式总是将重点放在非侵入性BCI上, 因此将重点放在研究上。来自不同背景的多个人可以从事非侵入性BCI

侵入式脑计算接口

需要通过手术将设备植入用户的头骨。

需要医生从事侵入性BCI

与无创BCI相比, 成本更高

卷积神经网络

神经网络是模仿大脑结构的一种机器学习技术。 CNN是一种基于视觉皮层的AI神经网络[来源：Towards Data Science]。视觉皮层是大脑皮层的一部分, 用于接收和处理来自眼睛的感觉神经冲动。 CNN有四个关键层, 分别是卷积, 子采样, 激活和完全连接。

[图片提供：http://www.ais.uni-bonn.de/deep_learning/]

卷积神经网络是一种用于视觉识别任务的深度学习技术, 借助一组准备好的数据集, CNN可以在视觉识别任务上胜过人类。

CNN可以通过前向和后向传播优化每个过滤器的权重参数, 从输入数据中自动学习适当的功能, 从而最大程度地减少分类错误。[来源：howstuffworks]。

研究人员正在尽最大努力使CNN成为更智能的人工视觉识别系统。