Bci游戲是什麼技術

『壹』 什麼是BCI

BCI是Brain Computer Interface的縮寫，即腦機介面技術。它是在人或動物腦（或者腦細胞的培養物）與外部設備間建立的直接連接通路。在單向腦機介面的情況下，計算機或者接受腦傳來的命令，或者發送信號到腦（例如視頻重建），但不能同時發送和接收信號。而雙向腦機介面允許腦和外部設備間的雙向信息交換。 在該定義中，「腦」一詞意指有機生命形式的腦或神經系統，而並非僅僅是「mind」。「機」意指任何處理或計算的設備，其形式可以從簡單電路到硅晶元。 對腦機介面的研究已持續了超過30年了。20世紀90年代中期以來，從實驗中獲得的此類知識顯著增長。在多年來動物實驗的實踐基礎上，應用於人體的早期植入設備被設計及製造出來，用於恢復損傷的聽覺、視覺和肢體運動能力。研究的主線是大腦不同尋常的皮層可塑性，它與腦機介面相適應，可以象自然肢體那樣控制植入的假肢。在當前所取得的技術與知識的進展之下，腦機介面研究的先驅者們可令人信服地嘗試製造出增強人體功能的腦機介面，而不僅僅止於恢復人體的功能。這種技術在以前還只存在於科幻小說之中。
下次這種問題直接網路就好了.

『貳』 腦機介面技術的BCI關鍵技術

BCI 系統由信號的產生、處理、轉換、輸出以及開關和時鍾等單元組成。在 BCI 技術的發展中 ,信號分析和轉換演算法是其最為重要的研究內容。
源信號的獲取
BCI源信號的獲取過程包括信號的產生、檢測 (電極記錄) 、信號放大、去噪和數字化處理等。人類大腦能夠產生多種信號 ,包括電的、磁的、化學的以及對大腦活動的機械反應等各種形式。這些信號可以通過相應的感測器進行檢測 ,從而使得 BCI 的實施成為可能。 由於對磁和化學等信號的檢測技術需要更高的要求 ,目前 BCI 信號的獲取主要基於技術相對簡單、費用較為低廉的EEG檢測技術 .
信號的產生
根據要獲取的信號的特徵和性質 ,必須採取相應的產生特徵信號的方法。信號產生方式包括利用視覺誘發電位、利用事件相關電位、模擬虛擬環境以及自主控制腦電等多種形式。
信號的檢測
信號的檢測方法依賴於待測神經電信號的性質. 根據電極類型 ,BCI 系統可以分為電極內置式和電極外置式兩種基本形式
信號的處理方法
BCI系統中的信號處理包括信號預處理、特徵提取、識別分類等過程.傳統的腦電信號分析方法是對信號進行多次檢測並進行均值濾波 ,再用統計學的方法尋找 EEG的變化規律. 這種方法信息傳輸率低 ,也不能滿足實時控制的需求. 目前對 EEG信號的處理一般採用對單次訓練信號進行研究. 其中特徵提取 和識別分類是 BCI 信號處理最為關鍵的環節
BCI中的特徵提取方法
特徵提取 就是以特徵信號作為源信號 ,確定各種參數並以此為向量組成表徵信號特徵的特徵向量. 特徵參數包括時域信號(如幅值) 和頻域信號(如頻率) 兩大類 ,相應的特徵提取方法也分為時域法、頻域法和時-頻域方法。
特徵信號的分類識別
特徵信號分類是基於腦電信號根據不同的運動或意識能使腦電活動產生不同響應的特性 ,確定運動或意識的類型與特徵信號之間的關系. 信號分類結果的好壞取決於兩個方面的因素 :一是要進行分類的特徵信號是否具有明顯的特徵 ,即特徵信號的性質；二是分類方法是否有效。幾種具有代表性的 BCI 特徵信號分類綜述如下 ：人工神經網路 ；貝葉斯-卡爾曼濾波；線性判別分析 ；遺傳演算法；概率模型。

『叄』 BCI技術的應用領域有哪些

BCI技術在教育、軍事、醫學等領域都有非常廣泛的應用。在醫學領域，BCI可用於診斷腦部神經性疾病，預測和抑制癲癇的發病，可用於中風患者的康復訓練等。

但在重症醫學領域中，BCI的應用還比較有限。簡單的「你好」兩個字，代表了BCI在重症患者中的應用邁出了一大步。BCI技術有望實現重症患者和醫護及家屬的有效交流，切實反映患者病情變化，提高ICU患者診治療效，改善預後；同時也可及時反映患者訴求，實現ICU患者人文關懷的個體化及智能化。

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使用BCI技術的方法：

人們可以通過兩種方式使用BCI技術：一種是在大腦中植入一種晶元，另一種是佩戴腦電圖頭盔，後者會將扁平的金屬片與人的頭皮相接觸來測量人體腦電波。頭盔獲取的腦電波會通過一個小型放大器被無線傳輸到電腦上，以此實現對機器人的控制。

由於在大腦中植入晶元需要開刀，佩戴腦電圖頭盔的方法更為簡單。2014年巴西世界盃期間，一名腰部以下癱瘓的少年通過由腦電波控制的機器外骨骼踢出世界盃的第一腳球，利用的就是BCI技術。

『肆』 腦機介面技術的BCI系統原理及概念

神經科學的研究表明 ,在大腦產生動作意識之後和動作執行之前 ,或者受試主體受到外界刺激之後 ,其神經系統的電活動會發生相應的改變. 神經電活動的這種變化可以通過一定的手段檢測出來 ,並作為動作即將發生的特徵信號. 通過對這些特徵信號進行分類識別 ,分辨出引發腦電變化的動作意圖 ,再用計算機語言進行編程 ,把人的思維活動轉變成命令信號驅動外部設備 ,實現在沒有肌肉和外圍神經直接參與的情況下 ,人腦對外部環境的控制. 這就是 BCI 的基本工作原理。
第一次 BCI 國際會議給出的 BCI 的定義是 ：「腦-計算機介面(Brain Computer Interface) 是一種不依賴於正常的由外圍神經 和肌肉組成的輸出通路的通訊系統」. BCI 完全不依賴肌肉和外圍神經的參與 ,直接實現腦和計算機的通信. 這對完全沒有活動能力的患者 (如腦中風 ,肌萎縮性 (脊髓) 側索硬化 ,腦癱等) 的輔助治療和語言功能、行為能力的恢復 ,對特殊環境中外部設備的控制 ,甚至對娛樂方式的改進都具有非常重要的意義。

『伍』 腦機介面技術的BCI的分類

第一次 BCI 國際會議根據輸入信號的性質把 BCI 系統分成兩大類 ,即：使用自發腦電信號的 BCI 系統和使用誘發腦電信號的 BCI 系統.。
基於自發腦電的 BCI 系統是應用自發腦電 作為系統的輸入特徵信號。 其特點是 ,受試者經過訓練之後能夠自主地控制腦電變化 ,從而直接控制外部環境 ,但通常需要對受試者進行大量的訓練 ,容易受其身體狀況、情緒、病情等各種因素的影響.。
誘發腦電信號的 BCI 系統使用外在刺激誘發大腦皮層相應部位的電活動產生變化 ,並以其作為特徵信號。 外部誘發BCI系統不需要對受試者進行過多的訓練 ,但需要特定的環境(如排成矩陣的閃爍視覺刺激輸入) ,這不利於系統的推廣和應用。
在系統輸出模式上 ,前者能使操作者把指針移到任意的二維或者多維位置 ,而後者只能使操作者在所列出的選項中進行選擇.。 根據信號檢測的方式不同 ,也可以把 BCI 分為電極內置式和電極外置式兩種基本形式 。
電極內置式信號檢測方法使電極直接和大腦皮層接觸或進入大腦皮層 ,測量的信號雜訊小、損失低 ,但由於涉及外科手術 ,操作復雜 ,需要具有專業技術的操作人員 ,而且容易感染。
電極外置式信號檢測方法 ,操作簡單 ,安全 ,有利於 BCI 系統的推廣 ,但由於電極距離信號源較遠 ,雜訊較大.在 BCI 系統設計中 ,使用何種方案應根據信號的特徵、測量技術的水平以及實際要求的精度等因素綜合考慮。

『陸』 《刀劍神域》中的情節將成真腦機介面是沉浸式游戲體驗的未來

我們知道：知名輕小說、動畫《刀劍神域》在ACG圈子裡非常有名，也被改編成游戲，深受玩家們的歡迎。《刀劍神域》的背景非常有意思，它講述了有一家公司開發出了能連結虛擬世界的機器，可以實現完全的虛擬實境。主角桐人就使用該機器遊玩VR模式MMORPG《Sword Art Online》，開啟了之後的故事。

《刀劍神域》中這種讓大腦與虛擬世界進行連接的暢想在玩家們心目中算是真正的沉浸式游戲體驗，比目前的VR設備或者PC、主機游戲體驗更加有代入感。而在《刀劍神域》的設定中，人類在2022年終於將上述完全的網路虛擬空間製造了出來。那麼這個東西放在現實中是不是天方夜譚呢？

博士告訴大夥：《刀劍神域》中的情節並非妄想，因為科技圈以及游戲圈中的兩位大佬在近期都談到了所謂的「腦機介面」。腦機介面（brain-computer interface，BCI）指在人或動物大腦與外部設備之間創建的直接連接，實現腦與設備的信息交換。換句話來說，有了這個東西，大腦直接發出信號就可操作外部設備，同時外部設備的反饋可以直接作用於大腦，上面提到的「SAO」游戲體驗自然是沒有問題的。

那麼如今的「腦機介面」發展地如何呢？近日特斯拉大佬埃隆·馬斯克（Elon Musk）表示：他創辦的公司Neuralink目前正在進行腦神經研究，已經有一隻猴子可以直接用自己的大腦來玩游戲了！Neuralink是一家美國專門研究「腦機介面」技術的公司，去年八月的時候，該公司還找來「三隻小豬」向全世界展示了可實際運作的腦機介面晶元和自動植入手術設備。

埃隆·馬斯克說道：「我們看不到晶元植入到猴子大腦的痕跡，她和原來一樣快樂。如今她可以通過意識來玩一些游戲。」當然，Neuralink研究這個技術並不是專門用來打游戲的，認識解決一些病患大腦和脊椎的損傷問題，希望通過植入晶元來彌補病患因傷而失去的運動能力。

如果說埃隆·馬斯克的公司研究腦機主要用來治病的話，那麼Valve創始人Gabe Newell是真的在研究沉浸式游戲的未來！G胖在近期接受外媒「1 NEWS」采訪時，明確表示：「腦機介面」是沉浸式體驗的未來，而Valve也在開發相關技術！

Valve 正在進行一個開源的BCI項目，合作的對象是OpenBCI組織，而Galea就是該組織目前正在開發中的BCI裝置。G胖相信人類的大腦可以提供比眼睛更好的游戲體驗，因為大腦中創造的內容可以更加刺激且豐富！我們看到：在業內充滿前瞻性的埃隆·馬斯克與G胖都非常看好「腦機介面」，而且他們的項目都取得了一些階段性的成果。

雖然「腦機介面」存在著一些倫理性方面的爭議，但是該技術確實可以帶來許多好處。治療疾病、彌補能力自不必說，單單是《刀劍神域》中那種沉浸式游戲體驗就讓人期待不已，你認為呢？

『柒』 腦機介面技術的BCI的應用

作為一種多學科交叉的新興通信技術 ,目前 ,BCI 的研究大多處於理論和實驗室階段 ,離實際應用還有一定的差距。但從其性能來看 ,BCI 系統及其技術將在涉及人腦的各個領域發揮重要的作用 ,尤其是對於活動能力嚴重缺失患者的能力恢復和功能訓練 具有重要意義。目前 ,對 BCI 應用的研究主要集中在以下幾個方面 :
交流功能
這類研究的目的是提高語言功能喪失患者與外界的交流能力 。
環境控制
目前 ,對 BCI 環境控制的研究主要是基於虛擬現實技術 . 虛擬現實具有相對安全和目標可移動的特點 ,它能為訓練和調整神經系統活動提供一個安全可靠的環境. 受試者大腦發出操作命令 ,這種命令不是由肌肉和外圍神經傳出並執行 ,而是由 BCI 系統經過檢測、分析和識別相應的腦電信號 ,確定要進行的操作 ,然後由輸出裝備對目標進行控制。
運動功能恢復
由 BCI 系統完成腦電信號的檢測和分類識別過程 ,然後把命令輸出給神經假體 ,完成已經失去功能的外圍神經應有的功能 ,或者把命令信號輸出給輪椅上的命令接受系統 ,完成運動、行走等功能 ,使四肢完全喪失功能的患者能夠在無人照看的情況下自己進行一些簡單的活動 ,或進行功能性的輔助訓練 .
其他領域的應用
從理論上講 ,只要有神經電參與的通信系統 ,都可以應用 BCI 技術 ,如適用於殘疾人的無人駕駛汽車 ,就是把操作過程中腦電信號的一系列變化 ,由 BCI 系統實時的轉換成操作命令 ,實現無人直接駕駛的目的.

『捌』 腦機介面技術的結語

BCI 是一種多學科交叉的新興技術 ,它涉及神經科學 、信號檢測、信號處理 、模式識別等多種學科領域. BCI 技術的研究具有重要的理論意義和廣闊的應用前景. 由於 BCI 技術的發展起步較晚 ,相應的理論和演算法很不成熟 ,對其應用的研究很不完善 ,有待於更多的科技工作者致力於這一領域的研究工作. 隨著技術的不斷完善和成熟 ,BCI 將會逐步地應用於現實 ,並為仿生學開辟新的應用領域.

『玖』 意念控制的技術原理是什麼

技術原理：

「意念」操控，是利用人類的腦波操控，相關的科學研究已經超過半個世紀。

通俗地講，人類在進行各項生理活動時都在放電。心臟跳動時會產生1～2毫伏的電壓，眼睛開閉會產生5～6毫伏的電壓，而思考問題時大腦會產生0.2～1毫伏的電壓。如果用科學儀器測量大腦的電位活動，那麼在熒幕上就會顯示出波浪一樣的圖形，這就是「腦波」。腦波活動具有一定的規律性特徵，和大腦的意識存在某種程度的對應關系。人在興奮、緊張、昏迷等不同狀態之下，腦電波的頻率會有明顯的不同，約在1～40赫茲之間，依照不同的頻率，腦波又被進一步分為α、β、δ、θ波。當人在一定的壓力之下精神高度集中時，腦波的頻率在12～38赫茲之間，這個波段被稱為β波，是「意識」層面的腦波；當人注意力下降，處於放鬆狀態時，腦波的頻率會下降到8～12赫茲，這被稱為α波；進入睡眠狀態後，腦波頻率進一步下降，被分為θ波（4～8赫茲）和δ波（0.5～4赫茲），它們分別反映的是人在「潛意識」和「無意識」階段的狀態。正是因為腦波具有這種隨著情緒波動而變化的特性，人類對於腦波的開發利用成為了可能。電影《阿凡達》中所展現的實際上是一種叫做腦機介面的技術（Brain-Computer Interface，簡稱BCI），是指在人腦與計算機等外部設備之間建立直接的連接通路。通過對於腦電信息的分析解讀，將其進一步轉化為相應的動作，這就是用「意念」操控物體的基本原理。

『拾』 《刀劍神域》中的那種游戲會實現嗎

有可能。

有許多專家預測，50-100年後，計算機技術將進步到如今的數百萬倍。依靠進步的技術發展的VR（虛擬現實）無限接近真實，其中的住人也越來越智能，他們一定意識不到自己居住在高度糾纏模擬的世界中吧，一部分科學家甚至提出了我們有可能也是某個游戲中的登場人物的假象。

《刀劍神域》中的情節並非妄想，因為科技圈以及游戲圈中的兩位大佬在近期都談到了所謂的「腦機介面」。腦機介面（brain-computer interface，BCI）指在人或動物大腦與外部設備之間創建的直接連接，實現腦與設備的信息交換。

換句話來說，有了這個東西，大腦直接發出信號就可操作外部設備，同時外部設備的反饋可以直接作用於大腦，上面提到的「SAO」游戲體驗自然是沒有問題的。

這一點也和視頻游戲的結構很相似，而這一假說並未在百年前討論，是不是因為當時沒有視頻游戲呢？

為了解釋這一現象，當時的科學家沒有提出我們的世界是虛擬世界，而是提出了幾種假說。其中著名的一種就是1927年哥本哈根提出的假說，由波爾和海森堡提出的量子具有波粒二象性。

根據這一假設，觀察裝置的存在使得量子失去了二象性，而只有粒子性，也就是說對結果產生影響的不是觀察者而是觀察裝置，這一量子理論在哥本哈根提出所以被稱作哥本哈根解釋，但這一假說和黑客帝國說並不矛盾，反而可以利用其來思考黑客帝國說。

例如光子程序以波的形式傳播，之後再交叉點的負荷超過了最大容許量，就會變成粒子的形式，這就對應著哥本哈根的量子波動性及其坍縮！