脑机接口解码和有效通道选择的方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种脑机接口解码和有效通道选择的方法、系统、设备及介质，涉及脑机接口解码技术领域，包括：通道选择单元：用于计算不同通道的不同权重，并将该权重乘以通道原始信号X1，获得调制信号X2；解码单元：获得所述通道选择单元输出的调制信号X2并输出预测。本发明专利技术能够实现对离散变量的学习，从而可以提取有用的脑电通道，并能够实现利用提取到的有用脑电信号进行解码的目的。信号进行解码的目的。信号进行解码的目的。

【技术实现步骤摘要】
脑机接口解码和有效通道选择的方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及脑机接口解码
，具体地，涉及一种应用深度学习同时实现脑机接口解码和有效通道选择的方法，尤其涉及一种脑机接口解码和有效通道选择的方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]脑机接口是通道提取并解码脑电信号，获取用户意图的技术。该技术可以通过被用来恢复病人的运动能力，语言和沟通能力。在脑机接口中，一般会使用非常多得脑电电极来提取脑电信号。
[0003]尤其是最近几年，随着新的材料和制作工艺的进步，目前已经可以实现几千通道甚至上万通道的信号的同时采集。比如Neuralink的侵入式电极，已经实现了几千通道的快速植入，采集和解码。在高通道带来更好的解码效果的同时也会面临很多问题。比如过大的信息量会导致脑电芯片产生更多的热量，信息的传输压力更大，尤其是无线传输时。
[0004]另外，因为我们对大脑的理解还很初级，电极植入的位置也不是最优的，所以不可避免的会采集很多和解码任务不相关的噪音信号。这些噪音信号会降低解码算法的性能，导致脑机接口系统底下。所以，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脑机接口解码和有效通道选择的方法，其特征在于，包括：通道选择单元：用于计算不同通道的不同权重，并将该权重乘以通道原始信号X1，获得调制信号X2；解码单元：获得所述通道选择单元输出的调制信号X2并解码输出预测结果。2.根据权利要求1所述的脑机接口解码和有效通道选择的方法，其特征在于，所述通道选择单元包括：对一个服从ε∈N(0,σ2)正态分布的变量，按照下面的方式构造一个新的权重系数变量Z＝[z
1,
z
2,
…
z
N
]，某个通道i对应的权重z
i
为：z
i
＝max(0,min(1,μ
i
+ε)其中，i表示第i个通道,i＝1,2,
…
N,N表示总的通道数量；μ
i
通过深度学习网络自动学习，权重系数变量Z＝[z1,z2…
z
N
]在模型训练过程中收敛至1或者0。3.根据权利要求2所述的脑机接口解码和有效通道选择的方法，其特征在于，若所述通道i的权重系数z
i
接近于0，则该通道不起作用，若该通道的权重系数接近1，则该通道对解码有效，属于有效信号。4.根据权利要求1所述的脑机接口解码和有效通道选择的方法，其特征在于，所述解码单元为基于深度学习的信号解码单元，该解码单元是任意的深度学习网络，而不限于某一种类别；在训练过程中，通道选择单元和解码单元作为一个整体的网络进行训练；训练结束后，通道选择单元学习到的Z表示通道和解码任务的相关性；其中，对于某个通道i，Z
i
越小则表示和任务越不相关，通过选择接近1的Z
i
对应的通道就能实现通道选择。5.一种脑机接口解码和有效通道选择的系统，其特征在于，包括：通道选择模块：用于计算不同通道的不同权重，并将该权重乘以通道原始信号X1，获得调制信号X2；解码模块：获...

【专利技术属性】
技术研发人员：武晓龙，张定国，
申请(专利权)人：张定国，
类型：发明
国别省市：