最近帶著團隊在做腦機接口相關的操作系統與空間計算平臺,我越來越覺得,相較于很多聚焦硬件或單一算法范式的團隊,我們更偏向于在做“腦機接口的軟件基礎設施層”。
在這個過程中,我們也發現,目前腦機接口行業其實還處于非常早期的階段,和前幾年的 MR 眼鏡行業很像,整個產業鏈仍然存在幾個非常核心的問題,在芯片層、操作系統層、以及大模型層
1. 芯片層
目前腦機接口行業,其實還沒有形成類似手機行業中 Qualcomm、高通、Intel、Apple Silicon 這種統一且成熟的“腦機接口專用計算平臺”。
現階段大多數腦機接口設備:
更多采用 FPGA、MCU、DSP、低功耗 ARM SoC,或者醫療信號采集芯片;部分侵入式團隊會自研 ASIC(專用芯片);非侵入式 EEG 更多還是基于通用采集芯片與模擬前端(AFE)方案。
所以整個行業現在還缺少:
統一的腦電實時計算芯片;
面向神經信號的邊緣 AI 推理架構;
面向 XR/空間計算場景的低延遲神經交互芯片平臺。
換句話說,目前腦機接口行業,還沒有真正意義上的“高通時刻”。
各自腦機接口平臺都有自己的芯片,或基于TI的ADS1299,然后各自處理芯片解碼。
2. 操作系統層
目前腦機接口行業,本質上仍然是“算法范式驅動”的階段。無論是:
P300、SSVEP、MI(運動想象)、ERP、ECoG、SEEG
大多數系統:
都是圍繞單一范式、單一設備、單一實驗流程構建,也就是圍繞某一個范式來構建數據采集
因此:
每個廠家都有自己的協議;每個設備都有自己的數據格式;缺乏統一的數據層與交互層;從而很難形成真正的平臺生態。
而我認為:
腦機接口未來真正缺少的,并不是某一個算法,而是需要一個:
面向多模態神經信號的人機交互操作系統,因為腦機接口并不僅僅只是“讀取腦電”。它實際上涉及有多個數據,侵入式腦機的神經元信號;非侵入式腦機的EEG/MEG/fMRI 等多模態數據;數據類型分為空間位置與時間同步;還有眼動、手勢、語音等多模態融合;
這些能力,本質上都需要一個更高層級的系統去統一管理,而不是一個范式來解決的。
3.解碼算法:還是基于范式的方式
目前腦機接口的界面算法分兩種,昨天我寫了一篇文章提到了
而目前腦機接口行業的解碼算法,實際上主要可以分為兩類。
1.“范式驅動(Paradigm-driven)”路線。
例如:
SSVEP(穩態視覺誘發電位)
P300
MI(運動想象)
這些都屬于標準實驗范式。
2.則更接近“數據驅動(Data-driven)”路線。
用戶完成某種行為后,系統同步采集腦電、動作、眼動、空間位置等數據,再通過標簽訓練進行解碼學習。這種方式其實已經開始逐漸接近 AI 與大模型時代的數據訓練邏輯。
但目前腦機接口行業,其實距離真正的“大模型時代”還有一定距離。
原因很現實:
首先,腦機接口設備本身仍然比較昂貴;其次,大多數高質量 EEG 采集仍然依賴濕電極,需要提前進行導電膏或鹽水處理。例如一個 32 通道 EEG 系統,通常僅佩戴與準備階段,就可能需要 20 分鐘左右。
這意味著:
腦機接口目前最大的問題之一,其實是“高質量神經數據獲取成本過高”。而現階段行業仍主要依賴實驗范式進行數據采集。
核心的幾個范式有各自特點,如:
SSVEP 的穩定性、準確率和實時性目前是最高的,因此也是最容易落地的方向,但是用戶疲勞度高,不合適長期操作。
MI(運動想象)則更依賴被試訓練,需要用戶真正學會如何進入“運動想象狀態”,但是存在運動想象盲,用戶采集數據困難或采集不到;
P300 雖然經典,但通常存在一定延遲,同時穩定性也容易受到環境與注意力影響,不穩定。
現在目前整個行業非侵入式腦機接口,本質上仍然停留在:“基于范式的腦機接口時代”。
但我們認為真正未來的方向,會逐漸進入:
“多模態數據驅動 + 空間計算 + AI”的階段。這也是我們團隊目前正在探索的方向。
通過空間計算與非侵入式、侵入式腦機接口共同形成
“人類下一代的人機交互層(Next-generation Human Interface Layer)”。
未來它不僅可能改變人與設備的交互方式,甚至有機會成為人類數字身份、記憶與認知能力延伸的一部分。
今天的分享到這里
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