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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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