重大突破！中國腦機接口性能提升216倍，能耗降低千倍，創全球最長穩控！

原標題：重大突破！中國腦機接口性能提升216倍，能耗降低千倍，創全球最長穩控！
文章來源：人工智能學家
內容字數：11257字

天津大學和清華大學突破性腦機接口研究：用意念操控無人機6小時

近日，天津大學腦機海河實驗室與清華大學集成電路學院在國際權威期刊《自然·電子》上發表了令人矚目的研究成果：利用腦機接口技術，實現了持續6小時的無人機意念操控，刷新了該領域的記錄。

1. 突破傳統限制，實現6小時持續穩定操控

這項研究的核心突破在于“雙環路腦機協同演進框架”。該框架如同一個雙向反饋系統，憶阻器解碼器不斷適應和學習腦電信號的變化，同時，大腦也通過持續的“決策-反饋”過程優化腦電特征輸出。兩者相互促進，實現了真正的協同進化，打破了傳統腦機接口僅能維持1小時左右的限制，并使解碼準確率提升了20%。 這就像學習騎自行車，大腦神經網絡在學習新技能過程中自我優化，最終實現輕松駕馭。

2. 憶阻器技術提升解碼速度和能耗

在硬件方面，研究團隊開發了128Kb規模的憶阻器神經形態器件，采用“單步解碼策略”，將傳統的三步解碼過程合并為一步，計算復雜度降低了6.5倍，能耗降低了1000倍，解碼速度提升了100倍。憶阻器模擬大腦神經元的放電過程，使其在處理腦電信號方面具有天然優勢。

3. 四度無人機實時腦控實驗驗證

研究團隊選擇難度最大的四度無人機作為驗證平臺。實驗中，系統實現了無人機的起飛、降落、懸停、旋轉以及六個方向的直線操控，解碼準確率達到85.17%，與傳統軟件計算結果相當。這得益于“交互式更新框架”，系統利用誤差相關電位(ErrP)作為反饋信號，動態更新憶阻器解碼器。

4. 長時程實驗揭示腦機協同進化

6小時的實驗觀察到，大腦和解碼器的貢獻比例動態變化：初期主要依靠解碼器，后期大腦貢獻度增加，最終達到動態平衡。這證明了系統不僅能保持穩定性能，還能實現性能提升，所有十名測試者的解碼準確率整體提高了約20%。

5. 未來應用前景廣闊

這項研究為腦機接口的實用化鋪平了道路，未來5-10年內，該技術有望在醫療健康（視健康診斷、偏癱康復、人工耳蝸調試等）和消費電子（意念操控、腦健康監測等）領域展現巨大潛力。其可擴展性也使其能應用于神經調控、虛擬現實等更廣闊的領域，重新定義人機交互方式。

總而言之，這項由天津大學和清華大學合作完成的突破性研究，通過“雙環路腦機協同演進框架”和憶阻器技術，顯著提升了腦機接口的性能和穩定性，為腦機接口技術走向實際應用邁出了關鍵一步。

聯系作者

文章來源：人工智能學家
作者微信：
作者簡介：致力成為權威的人工智能科技媒體和前沿科技研究機構