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第53章：第一个小项目(第1/2页)
2005年7月5日,上午九点。
暑假的清华园,大部分学生都回家了,校园里安静了许多。但韩世文实验室里,却比平时更加忙碌。
林煜站在实验室的白板前,手里拿着马克笔,盯着上面密密麻麻的公式和流程图。
“林煜,过来一下。“韩教授从办公桌前抬起头,招了招手。
林煜放下笔,走过去。
“暑假留校了?“韩教授问。
“是的,老师。“林煜点头,“我想多学点东西。“
韩教授笑了笑:“很好。正好,我们有个项目需要人手,你有兴趣参加吗?“
“什么项目?“林煜的眼睛亮了。
“运动想象脑机接口。“韩教授打开电脑,调出一份PPT,“这是我们和康复医院合作的项目,目标是帮助瘫痪病人通过想象来控制外部设备,比如机械手臂,电动轮椅。“
屏幕上显示着项目的介绍:
项目名称:基于运动想象的脑机接口系统
项目目标:通过脑电信号识别用户想象的动作(左手vs右手),准确率>75%
应用场景:瘫痪病人的辅助控制
林煜看着屏幕,心跳开始加速。
这不就是他一直想做的吗?用脑机接口帮助那些失去运动能力的人,帮助像母亲一样躺在病床上的人。
“我想参加。“林煜立刻说。
“好。“韩教授点点头,“这个项目由博士生张师兄负责,你跟着他学。不过我有个要求。“
“什么要求?“
“你不是提出过用非线性方法处理脑电信号吗?“韩教授说,“现在我们的算法遇到了瓶颈,准确率一直上不去。我希望你能试试,把你的想法实现出来,看看能不能提高准确率。“
“我……我可以试试。“林煜有些紧张,但更多的是兴奋。
“别紧张,这只是探索性的工作。“韩教授说,“做科研就是这样,试错是常态。不要怕失败。“
“好的,老师。“
下午两点,实验室会议室。
林煜第一次参加项目组会。
除了韩教授,还有三个研究生:
张浩,博士三年级,项目负责人,戴着黑框眼镜,看起来很严肃。
刘梅,硕士二年级,负责数据采集和被试招募,说话声音很温柔。
王磊,硕士一年级,负责设备维护和软件开发,是个典型的理工男,话不多。
“各位,给大家介绍一下,这是林煜,物理系大一的,这个暑假会加入我们的项目。“韩教授说。
“大一?“张浩愣了一下,然后点点头,“欢迎。“
刘梅笑着说:“师弟好,以后有什么不懂的尽管问。“
王磊只是点了点头,没说话。
“林煜虽然才大一,但他对非线性信号处理有独特的见解。“韩教授继续说,“我让他试试优化我们的算法,大家多交流。“
张浩眼神里闪过一丝疑虑,但还是说:“好的,老师。“
会议开始,张浩汇报了项目进展:
“目前我们采集了20个被试的数据,每个被试做200次运动想象任务,100次想象左手运动,100次想象右手运动。“他调出数据图表,“我们用的是经典的CSP(CommonSpatialPattern)算法提取特征,然后用LDA(线性判别分析)分类。“
“准确率多少?“韩教授问。
“平均68%。“张浩说,语气里有些无奈,“距离75%的目标还差7个百分点。“
“瓶颈在哪里?“
“信噪比太低。“张浩说,“运动想象的脑电信号本身就很微弱,再加上各种噪声干扰,很难准确识别。我们试过很多滤波方法,但效果都不明显。“
韩教授点点头,然后看向林煜:“林煜,你有什么想法?“
所有人的目光都集中在林煜身上。
林煜深吸一口气,站起来,走到白板前。
“我看过张师兄的数据和代码。“林煜说,“CSP+LDA是很经典的方法,但它有个前提假设:脑电信号是线性的,高斯分布的。“
“但实际上呢?“韩教授问。
“实际上,大脑是非线性系统。“林煜在白板上画了一个示意图,“神经元之间的相互作用是非线性的,脑电信号的产生机制也是非线性的。如果我们用线性方法,会损失很多信息。“
张浩皱了皱眉:“那你的意思是?“
“我想试试非线性动力学方法。“林煜说,“具体来说,用混沌理论对脑电信号建模,然后设计自适应的非线性滤波器。“
“混沌理论?“刘梅有些惊讶,“那不是物理学的东西吗?“
“对,但它可以用在脑电信号处理上。“林煜