首页> 大成都 > 正文 more>>

“意念”操控小车 治疗儿童多动症

——川大学生创业团队惊艳美国西雅图
时间:2018-07-30 10:47:00 来源:华西都市报 编辑:胥冰洁


“小车佩奇”的基本原理是通过接收、处理游戏者的脑电波,实现对智能小车的操控。



川大学生创业团队凭借“小车佩奇”在2018微软“创新杯”全球总决赛中,获得第15名的好成绩。



川大学生创业团队。(资料图片)
 
  在轨道上飞驰的玩具小车,可以传输和接收人的“脑电波”,从而为多动症儿童的治疗提供帮助——这是一款基于脑机接口的智能小车“Attention it”,成为了今年微软“创新杯”总决赛上出现的一匹黑马。

  日前,四川大学软件学院大三学生刘博、宋羽珩和胡紫萍,代表中国参加了在美国西雅图进行2018微软“创新杯”全球学生科技大赛全球总决赛,凭借这款智能小车,在33个国家和地区的49支队伍的角逐中,获得了全球15强的好成绩,这也是中国代表队在该项赛事的最好成绩。

  队长刘博告诉记者,他们给小车取了个可爱的名字,叫做“小车佩奇”,是基于人工智能技术和“游戏诊疗”理念而开发的一款针对儿童多动症治疗的产品。
  
  新理念

  “AI+游戏诊疗”治疗儿童多动症


  “多动症”是一种神经性疾病,一直是困扰医学界的难题。根据美国疾控中心的数据显示,在4岁-17岁未成年人中,多动症发病率高达9%,几乎每10名儿童中就有一名是多动症患者。目前,效果最好的药物治疗多动症的方法常伴有副作用,可能对儿童造成二次伤害。

  那么,还有没有更好的治疗多动症的方式呢?

  四川大学学子首创的这款“小车佩奇”给出了肯定的新答案,通过一种“游戏诊疗”的方式,可以帮助多动症儿童集中注意力。可以说,“小车佩奇”是在药物治疗之外,开辟了一种以人工智能技术结合游戏,为多动症儿童提供了一种无痛行为治疗的新模式。

  队长刘博说,参加微软“创新杯”比赛之前,他们就确定了一个目标——利用技术改变世界。他说,之所以关注到多动症治疗这个领域,是因为他周围有患多动症的儿童,“他们注意力没办法集中,而且特别容易急躁,给家庭和儿童本人都带来了极大的困扰。”因此,刘博、宋羽珩和胡紫萍决定从多动症的治疗上下功夫。“软件学院的王鹏老师和医学领域的老师,都给予了团队很大的支持。”刘博说。

  新技术

  “意念控制小车”提高患儿注意力


  据刘博介绍,“小车佩奇”是由一个3D打印制作出来的头箍控制。其原理是:头箍通过与多动症患儿的大脑皮层接触,可发出电磁波和接受反馈电磁波,利用深度学习识别出三种脑电波——α波、β波、θ波,并通过专注度公式,计算出佩戴者此时的专注度数值。

  智能小车本身配有感应芯片、传输蓝牙、红外避障设备和声控系统等装置,可以通过蓝牙接收头箍上的脑机接口传来的专注度数值信号。“如果游戏时,儿童的专注度越高,‘小车佩奇’行驶的速度就越快。”刘博说,轨道上有很多弯道,如果注意力不集中,小车可能会卡在弯道上。当多动症儿童患者专注度较低时,智能小车会语音提示儿童提高注意力;达到一定高度时,小车会开始运动,同时播放一些舒缓的音乐,让患者较少焦虑。

  据了解,多动症患儿最高的专注度值一般在40左右,而正常人在注意力集中的状态下,专注度值处于80-100的范围。在长期的游戏状态下进行注意力训练,可帮助患儿延长有意注意时间,并提高专注度指数,有利于缓解“多动”症状。

  刘博还介绍,“小车佩奇”能够面向所有儿童及其家庭进行多动症的早期检测和筛查。尽管医学上至今没有寻找到治愈多动症的有效方式,但是如果能够及早筛查出有患多动症的风险,可以极早地介入干预治疗。

  新愿景

  希望3至5年让“小车佩奇”面世


  “小车佩奇”的研发历时5个月,研发的难度非常之大。

  需要突破的第一个难点就在于,通过头箍采集多动症儿童脑部的数据,记录大脑的神经元活动,然后把活动转化为机器语言,让机器执行某项操作,从而可以实现所谓的“用意念对物体进行控制”。例如,瘫痪病人脑部依旧能思考,但肢体却不听使唤,这时机器可以根据病人脑部活动的指示,帮助病人控制肢体活动、表达想法等。川大学子团队也正是利用这一技术,实现了多动症患儿通过大脑对智能小车“遥控”操作。

  当然,要做到这一切并不简单。团队应用了人工智能领域的“深度学习技术”,通过把人脑α波、β波和θ波进行分离、分类,从而实现让“不同的电波做各自应该做的事情”。

  刘博说,之所以给小车取名“佩奇”,是希望多动症患儿们在跟小车玩耍时,能像被动画片里的粉红猪小妹牢牢吸引那样,精神专注的同时又能感受到发自内心的快乐。在队员胡紫萍心中,研发“小车佩奇”最大的意义和价值,在于用科技去帮助弱势群体,以及“游戏诊疗”的创新理念。

  团队的前期调研数据显示,有79%的多动症患儿家长表示愿意尝试“小车佩奇”,并希望此类产品被推向市场。这给了团队成员极大的鼓励与信心。

  “下一步,团队希望能与华西医院第二门诊部达成深度合作,能获取更多的临床试验数据,来验证智能小车的治疗效果。”刘博说,由于行为治疗本身的疗程相对较长,这款小车“可能最少需要3-5年才会上市”。(华西都市报-封面新闻记者李寰)
图片新闻
一周图集精选 | 图片中心