香港中文大學成功研發出腦電波中文輸入系統
2012-05-19
據媒體報道，臺灣一位全身癱瘓病人，目不能轉、口不能言，在妻子的幫助下，僅僅依靠眨眼示意，竟寫就一本書。而這樣的奇跡永遠是少數，更多的重癥癱瘓患者雖然有意識，但卻只能與世隔絕。
如今，他們的福音降臨了——香港中文大學近日成功研發出一個“腦機界面”系統，能將腦電波轉換成繁體中文字，讓全身癱瘓無法說話的病人，有機會“打開心窗”。日前，這套系統在香港中央圖書館首次展出，吸引了大批好奇的市民。
靠意念輸入漢字，簡單短句需耗時三五分鐘
在香港中文大學電子工程學系的一間辦公室，參與系統研發的詹姆斯先生展示了這套耗時3年研發的“神奇”的系統。
病人戴上有16個接觸面的無線腦電波接收器，盯住電腦屏幕，橫豎撇捺勾五個筆劃輪流閃亮，病人心里想著要寫的筆畫，接收器便能收到選擇筆畫的指令，將中文字逐筆寫出來。
看似神奇的“意念輸入法”，原理其實很簡單。詹姆斯介紹，人看到自己想要輸入的筆畫閃亮時，會產生心理刺激，此時大腦會釋放出腦電波。譬如想輸入一個“橫”，當屏幕上的“—”亮起時，大腦就釋放腦電波，系統捕捉腦電波并反饋給電腦軟件，完成輸入一筆“橫”。然后再依次輸入其它筆畫，依靠軟件的聯想功能，屏幕上也不斷出現文字或詞組，供使用者選擇。
系統的輸入法近似于手機最常用的筆畫輸入法。相較于五筆，研發者坦言筆畫輸入法更容易掌握，界面也可以大大簡化。
像“我要吃飯”、“去洗手間”等簡單的短句子，由接收、識別到翻譯過程完成，也需要3至5分鐘，而且準確度會因環境和使用者情緒的變化而出現差異，最高有七至八成。
研究團隊表示，系統無疑比直接說話、手語或手寫表達慢上數十倍;然而，對于嚴重癱瘓的病人，可說是身處于完全“與世隔絕”的世界，令他們可表達自己，即使只是簡單片語，已是“零的突破”。
系統可大幅降低使用成本，目前仍是雛形
詹姆斯介紹，整個系統中，最貴的是硬件——無線腦電波接收器，市價大約6000港元。生產這套設備的美國廠家，還生產類似的游戲設備。其它同類型醫療用腦電波系統，成本由20萬至50萬港元不等。這套系統可以大大降低使用者的成本。
軟件則是完全免費，會和用戶指南一起，上載到香港中文大學網站，供使用者下載。這套系統可以在現在流行的任何電腦上運作，無需另外購置電腦。
“還要一瓶隱形眼鏡藥水。”詹姆斯拿出一大桶藥水演示，把16個電極涂上藥水，使電極接受腦電波更敏感，作用類似做心電圖或B超時，涂在電極上的潤滑液體。“這桶藥水是剛開始研發時買的，現在還沒用完。”
展覽會上，參觀者向詹姆斯提出了很多改進建議。比如，可以把“吃飯”、“去衛生間”、“睡覺”等癱瘓患者常用的詞組，做成快捷方式，方便迅速輸入。
詹姆斯坦陳，系統只是雛形，尚不是成熟的產品。這套軟件系統在Linux環境下開發，字庫也是自行設計，可以通過授權無償使用，為下一步改進提供了開放的環境。“如果有患者希望使用，可以跟我們聯絡，我們會提供有針對性的培訓，并根據患者實際情況調整系統。”
這套輸入系統的研發還獲得了政府“無障礙輔助科技研發基金”的19萬港元資助。政府資訊科技總監賴錫璋說，外地已有類似研究項目，利用腦電波轉換成英文字母，這次研發的項目是首次輸入中文的裝置。
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