重大突破！中国脑机接口性能提升216倍，能耗降低千倍，创全球最长稳控！

原标题：重大突破！中国脑机接口性能提升216倍，能耗降低千倍，创全球最长稳控！
文章来源：人工智能学家
内容字数：11257字

天津大学和清华大学突破性脑机接口研究：用意念操控无人机6小时

近日，天津大学脑机海河实验室与清华大学集成电路学院在国际权威期刊《自然·电子》上发表了令人瞩目的研究成果：利用脑机接口技术，实现了持续6小时的无人机意念操控，刷新了该领域的记录。

1. 突破传统限制，实现6小时持续稳定操控

这项研究的核心突破在于“双环路脑机协同演进框架”。该框架如同一个双向反馈系统，忆阻器解码器不断适应和学习脑电信号的变化，同时，大脑也通过持续的“决策-反馈”过程优化脑电特征输出。两者相互促进，实现了真正的协同进化，打破了传统脑机接口仅能维持1小时左右的限制，并使解码准确率提升了20%。 这就像学习骑自行车，大脑神经网络在学习新技能过程中自我优化，最终实现轻松驾驭。

2. 忆阻器技术提升解码速度和能耗

在硬件方面，研究团队开发了128Kb规模的忆阻器神经形态器件，采用“单步解码策略”，将传统的三步解码过程合并为一步，计算复杂度降低了6.5倍，能耗降低了1000倍，解码速度提升了100倍。忆阻器模拟大脑神经元的放电过程，使其在处理脑电信号方面具有天然优势。

3. 四度无人机实时脑控实验验证

研究团队选择难度最大的四度无人机作为验证平台。实验中，系统实现了无人机的起飞、降落、悬停、旋转以及六个方向的直线操控，解码准确率达到85.17%，与传统软件计算结果相当。这得益于“交互式更新框架”，系统利用误差相关电位(ErrP)作为反馈信号，动态更新忆阻器解码器。

4. 长时程实验揭示脑机协同进化

6小时的实验观察到，大脑和解码器的贡献比例动态变化：初期主要依靠解码器，后期大脑贡献度增加，最终达到动态平衡。这证明了系统不仅能保持稳定性能，还能实现性能提升，所有十名测试者的解码准确率整体提高了约20%。

5. 未来应用前景广阔

这项研究为脑机接口的实用化铺平了道路，未来5-10年内，该技术有望在医疗健康（视健康诊断、偏瘫康复、人工耳蜗调试等）和消费电子（意念操控、脑健康监测等）领域展现巨大潜力。其可扩展性也使其能应用于神经调控、虚拟现实等更广阔的领域，重新定义人机交互方式。

总而言之，这项由天津大学和清华大学合作完成的突破性研究，通过“双环路脑机协同演进框架”和忆阻器技术，显著提升了脑机接口的性能和稳定性，为脑机接口技术走向实际应用迈出了关键一步。

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