2011年7月16日，TUP第十二期“移动开发技术沙龙――次世代人机交互接口及应用开发”在中国科学院计算技术研究所一层报告厅举行。本次活动邀请了微软亚洲工程院软件工程师马宁、神念科技大中华区总裁张彤和科大讯飞副总裁江涛，进行主题演讲。其中神念科技带来的新奇技术着实让在场观众惊叹不已，大家纷纷表示太神奇了；太牛了；太激动了……

CSDN当然不会让没有机会来到现场的读者仅仅依靠一些微博上的消息来解渴，以下就是我们整理的现场张彤演讲实录，同时在文章末尾为大家附上PPT演示。如需要观看或者下载视频文档、PPT文档，我们在文末附上下载链接，hava a good time :-)。

张彤在向大家讲解BCI原理

神念科技的神奇技术BCI及其原理

谢谢大家，实际上对于我们这个技术很新奇，国内外媒体报道也很多。首先给大家介绍一下什么是BCI技术，BCI是一种脑际接口技术，显而易见是指用我们大脑和电脑、或者计算机设备之间打开一条直接通路，因此可以作为控制、监测、训练等方面应用。在这张图上大家能够看到在左边这个是传统医学领域上使用的脑波应用技术。人体是有生物电的，生物电有四种主要类型，一种是心电；同时还有眼电。眼睛移动产生的电，所以眼睛放电是真的，不是假的。剩下就是脑电和肌肉电，我们的设备就是利用脑电。严重电脑疾病、狂躁症都能够利用脑电图进行分析。想协和医院用的这种应用，需要涂上黏黏的导电胶，一般有好几百个，显然不可想象这种东西能够走出实验室，或者医院诊断室。

我们所使用技术是一种新型单芯片混合电路芯片技术，只用一个单电传导器，不需要做任何导电胶的处理，或者在头上做任何东西，只要简单一个点就可以提取精度非常准的脑电数据。我们设备一点就是探头的探点，这是一个特质金属部件，直接夹在头上就可以，不需要做任何处理。这一点所带来方便性、便捷性、经济性是一种革命性变化。脑电是什么元素？大家都知道人脑思维是靠脑的神经元产生，所有信息汇集起来这是一个强大能量，这就是为什么人脑是你身体里头耗热量最大原因。但是脑电波又非常微弱，脑电比心电低一千倍，为什么这样子？因为人头骨致密度非常高，会把很多脑电信号包在里面测不出来，因此在人体外部监测就变成非常困难的事情。如果脑电信号像我说话声音这么大的话，在我们会场对他产生电磁噪音会像一个发动机，因此监测脑电就是降噪。我们花了很多时间，用很少的芯片解决硬件问题，因此使他下一步应用开发带来很多方便性和指引性。

刚才也提到就是因为我们这个技术很神奇，也得到国内外各个媒体关注，也得到很多科技开发奖项，这些回头也会给大家做更详细介绍，有机会给大家看更多视频。这个技术本身并不是我们一家独占，脑波科技是一种发展很多年非常复杂的技术，因此为了把这项技术进一步发展，我们也在跟很多世界各地学府进行合作。比如我们现在跟斯坦福大学合作一个睡眠试验中心，专门有一个睡眠分析中心。我们专门分析人在睡眠状态脑波是什么样。人的睡眠都是有周期，大约3到4个小时一个睡眠周期，最佳睡眠状态是两个睡眠周期结束之后，那时候精神状态会好。睡少会困，睡多了也比较难受。怎么知道是一个合适时间呢？因此现在在研究一种设备就可以帮你做到，诸入此类应用非常多，不同学府对不同大脑技术有分析。比如有些人会研究老年痴呆症、还有小儿多动症等非常复杂的学科。就是因为我们现在对大脑脑波科技还在一个快速发展时机，很多东西需要进一步了解，因此我们是跟这些大学一起合作来进行分析。

BCI的市场应用：案例和市场前景

现在随着BCI技术的快速发展，我们也有了各种各样非常广泛的应用。比如说我们在玩具市场应用、在教育市场应用、在健康市场的应用，当然在游戏市场都有很多应用。这些应用当然是以脑波为主，而以不同形式去切入这种研究的方式。我想大家听起来可能最容易遇到的问题，这个东西能干什么用？我想给大家进行案例介绍，这个思路就会打开。如果你打开大脑跟机器交流通路，实际上有非常多的事情可以完成。这个就是我们的一些玩具应用案例，这个玩具是mindFlex，MATTEL集团做的，不知道大家听没听过他的名字。就是这款玩具原形，这个公司就是当年创作发明并生产设计芭比娃娃的公司。他做的这个东西是利用哈利波特电影里边那个一个圆形球场，这边有一个小球，随着你带上我们一个头戴式的脑电设备，你思维专注。如果你非常认真专注没有杂念这个球会飘起来，会随着你专注程度改变。这个球下面通过信号控制转换来达到看起来非常神奇的效果，但是他控制机制确实是靠你脑波。右边这个图是另外一个弯矩，是星球大战自己一个旗下公司专门设计星球大战各种版权东西，这个玩具名字是Star Wars，小孩子带着这个东西控制这个球，要控制上去多少时间，下来多少时间，停在哪多少时间，也是一个非常有主题的玩具。

软件上应用对技术发展和主题是具有决定性意义的，因此我们采用方式完全是开放式平台。我们来提供硬件解决方案，软件驱动程序，大家可以用我们提供HCK，里面有各种各样的技术，帮助在座各位能够非常容易用我们东西开发，创造一个新型应用。我们之后可以帮助大家进行推广，或者说当然也可以自己进行推销。比如说买菜的玩具，在美国卖了几百万套，这都是他自己在进行推广的结果，各种合作方式都是可行的。像我们这些应用程序有很多种，这些软件应用，比如我们上边大家看到是一个梦幻穿梭的游戏，实际上是一个迷宫，这个迷宫里面可能要用你的意念去控制小鸟，在迷宫里面铺路看多长时间可以穿的过去，中间是一个拔河过程，看谁的意志力更强。这个玩具今年会出第二代，球场是一个细长条，面对面两个人一个球，看谁能把这个球推到对方球场里面去。现在咱们可以演示一下。一边是这个设备盒子，一边装着我们脑袋芯片，还有一个信号发射沟通设备。脑电传输表在前额背后，前额采到信号放到盒子里面半导体芯片进行分析，我们设备是一个被动式传感器设备，这是在美国卖的，所以对于人体健康，要求是非常严格的，没有任何的辐射，不对你大脑做任何动作，所以是没有威胁的。耳朵上这两个点是一个参考电极，为什么？跟刚才说的原理是一样，脑波太热了周围信号噪音比较大，有这两个电极才能够帮助你脑波信号提取出来，如果你见到任何市面上不需要参考脑波电极一定是假的，因为现在技术还做不到，现在可以试试看。

这个游戏有一个模式，可以记下来告诉哪个人能赢，通过圆形穿越障碍物看每个人用多少时间才可以转的回来。我们在美国以为是家庭型的游戏，发现很多人买是大学生。不太了解，为什么大学生学习挺忙去买？后来发现他们周末去喝酒，喝完酒之后看谁没有喝醉。现在这个已经做好了，这有一个遥控开关，要根据这个人的脑波强度调整一下区间范围。不用转一圈可以看到这个球的高度，就体验他的专注程度，当然有时候强，有时候弱。我的观察是大部分工程师专注能力都比较强，或者一些重要领导人和一些强人，因为这实际上是一个人成功非常重要的一个基本素质。实际上着这么多人面前把专注力调这么高，够不容易的。因为你会紧张，你会在想别人都在看我，这就是在分享，分享本身就是一个专注比较好的方式。一会大家都可以体验一下，我们一般经验我们参加展会的时候在我们这边排队的人都是最多的，他们在日本开东京玩具展的时候，据说最长有排两个小时的队。

第三个游戏给大家简单介绍，第三个是我们澳大利亚一家公司做的Software，是真正专对小孩多动症的游戏。他们是从事多年小儿多动症研究，对这方面有很多经验，他们以前没有见过我们设备，后来见了我们设备挺高兴，用我们这套设备开发训练系统。一个小孩子精力不能集中，不能长时间，因此就不能很好学习，大家觉得这个小孩总捣蛋。如果要治疗的话没有很好办法就是吃药，这一点很多家长不愿意接受，除非非常严重小儿多动症患者，一般到14岁就会减弱，但是学龄前到14岁这段时间对孩子一生非常关键，因此去放纵他就出现不可思议的事情。我们这个通过游戏方式，一定要专注高才能让蚂蚁推动一个苹果，小儿就在不知不觉中通过这种训练每天15分钟，或者连续几个星期就能够改善小孩多动症症状，有更多教育和健康价值。

BCI技术应用开发以及SDK下载

脑波采集设备都有什么样子呢？刚才大家看到有这样设备，有那样的设备，我们有各式各样不同设备，还有现在大家照片里面看到像蓝牙耳机一样东西，这是我们比较新一代硬件设备，我们把脑波科技高度集成，非常小的技术，这么大一个模块，就像你蓝牙耳机一样大。这个帽子，是给运动员设计，我可以带着帽子去检测我的脑波，我们这个应用还有一个在专业体育里面，比如高尔夫、射箭、射击，心态是决定他们成绩最根本东西，怎么把握当时射击10环的时候心态上他不同重复，是这些人最苦恼的。带着这些设备可以寻找一种感觉，这是很有趣，可以让他们很轻便的带在头上可以便于他们使用。首先我们支持的操作系统有Windows，Android，还有iOS，从硬件方面我们的发展方向是PC，已经有非常多应用，Pads也有各种各样的应用。我们现在正在进军电视，互联网电视，还有智能电视系统，当然还有我们见到玩具等等一些独立硬件平台。不知道大家有没有看到过一则视频非常有趣，叫猫耳朵视频，据说几天之内被点了好几百万次，就是用我们技术做的。就是用脑波控制的猫耳朵，类似毛茸茸猫耳朵走到街上看到帅哥就立起来了，放到非诚勿扰上比较合适。他就是一个封闭式游戏，开发的话我们提供两种类型，一个基本上能够满足开发者需要免费开发包，大家随时可以从网上下载，或者大家一会拿我们的宣传手册，我的名片可以找我们来要。另外一种是收费开发包，大多数收费开发包是跟硬件联合开发有关的，因为这些硬件联合开发需要我们很多资源投入，包括一些授权等等，这是收费的开发包。技术支持来讲，我们提供全方位的技术支持。我们非常清晰看到我们能够带来发展的就是各位，基本内容就是这些，谢谢大家。时间比较富余，我给大家再演示一下脑波，顺便看一下视频。这个东西零售价一千多块钱，如果有大批量销售，像这种级别的销售几十万，价格还会低很多。

一会我在找一位志愿者戴一下我们这个耳机，能够现场看一下他的原理是什么，你的脑波到底是什么样子，我们可以做一个现场演示。这是让大家能够看到自己的脑波，用自己什么样的思维状态去控制一些简单电脑游戏。她现在袋的就是我们头袋式设备，可以实时看到脑电图显示，可以看到这是长波短波，β波，α波等等，这都是标准的脑波在医学上定义的，这张图显示的就是这些脑波，很动态就是在变，这些不同脑波变化方式。每一个人脑波变化，我虽然不是搞医学的，但是可以看到明显不同，男士和女士有很大区别，可以看到她现在专注度达到最高状态。大家一说一笑她就会分心，右上角这个图，这条白线跟心电图很像，这就是我们脑电图原始数据流，很多做科研，做其他算法的人员是非常有价值的人员，但是对普通的应用开发大家不用去管他，这个数据反正会输出。另外这是一个频谱，像过去收音机一样，脑波是低频的，人的思维可以很快，但是产生是低频，因此对这些低频电源干扰是非常敏感的。我们来看能够做一些什么样的应用程序，比如说一些非常小的应用案例程序，比如说这是一个像炸药品的东西，如果积累你专业程序到一定数值持续一定时间就会炸掉，当然你可以设计复杂多一点的东西。给大家最后举一个例子，这个图是放松图，有点像蜘蛛大战的感觉一样，你越放松飘的越高，如果大家安静一下可以看到，给这个女士一段时间可以调整心态。就是一个基本演示，大家如果有时间可以体验一下，看你自己能不能轻易把球飘起来，当然每个人的心理素质，大脑状态，心理素质不一样，我见到很多特别特别长，根本就不往下降，每个人大脑体质都有差别，我想这中间有更多含义今天不在这做一一解释了。

提问：高强度脑波控制的游戏会不会对脑子有影响？

我们不是一玩玩几天的游戏，大家都知道去健身房锻炼肌肉，在座各位有多少意识到用设备锻炼一下大脑，很少。实际上你用有意识来信赖大脑会累，所以说像在澳大利亚他们推荐对小儿多动症的训练，每天是15-20分钟左右时间，持续一个月，不是很久，所以从某种角度上这是一个好事，不让家长担心，实际上我们对孩子有一个健康益智。当然也有一些大型网游来利用我们这个技术，你打枪，这种脑波不能知道你思维的内容，不知道你上下左右，但是我知道你的情绪，思维状态。比如我是一个射手，去射一个羊的时候如果我心情不够放松的话，我不是一个很放松状态，我瞄的箭会打不准，你要调整你的自己状态才能够打的准。像这种类型的应用，是我们这种脑波科技在大型游戏里面比较适用的一些方式，和切合的方法。我给大家再放个视频，大家刚才也提到还有其他什么应用，我给大家先放一个视频，这是一个CNN的报道视频。

移动互联网时代的语音云