[发明专利]三人脑机接口协同决策系统及方法

说明书

本发明提供了一种三人脑机接口协同决策系统及方法。所述三人脑机接口协同决策的方法包括以下步骤：步骤S1、脑机接口准备工作：三个被试者准备开始脑机接口识别工作，每台显示器内容分别为进行N*N*N Cube编码后各维度对应的N个横截面；三名被试者对备选任务进行识别，获取分类器参数；步骤S2、获取待识别任务，生成任务列表：根据Nsupgt;3/supgt;个备选任务，随机生成多个待识别任务，多个待识别任务组成任务列表；步骤S3、三名被试者完成第二次试验，根据任务提示注视各自屏幕上目标字符的闪烁面，分别获得目标所在的面坐标。本发明利用脑机接口多人协同决策，通过三个维度的坐标可以实现多个任务，识别速度高，并突破了传统范式对可识别任务个数的限制。

技术领域

本发明涉及人工智能脑科学与计算机技术领域，特别涉及三人脑机接口协同决策系统及方法。

背景技术

脑机接口(brain computer interface,BCI)，也被称为“大脑端口”或者“脑机融合感知，旨在建立人与外部设备之间的连接通路。在实验中，当被测试者收到外部视觉的刺激的时候，其大脑内部神经活动将会产生相应的变化，这些被动的响应将会形成不同的脑电时空尺度模式。利用计算机对脑电信号进行采集和分析，相应的刺激信号将会被识别和判断出来。通过对这些刺激信号的分析，可以将其作为人对外部设备控制的指令，从而实现对特定目标的识别。

传统的P300 Speller想要实现两百多个的任务数量需要布局15行*15列＝225个任务。由此，传统的BCI Speller在该背景下，一个trail共需要闪烁15+15共30次的时间，费时较长。除此之外，因为人的注意力集中的时间有限，屏幕的尺寸大小等限制因素，在现实世界，通过传统的BCI Speller是实现不了15*15的布局的。也就是说，传统BCI Speller没法实现这么多任务的布局。

发明内容

本发明提供了一种三人脑机接口协同决策系统及方法，其目的是为了解决背景技术中决策的准确率不高、实现决策费时长、耗费资源不够的技术问题。

将P300 Speller的范式进行分解，从而实现了多人协同的P300-BCI。以三人协同拼写范式为例，三人同时观察三个屏幕并选择相同的目标，分工负责三个维度，共同决策定位目标，从而增加多人协同定位目标的准确性，为多人协同脑机接口的应用提供必要理论基础。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供的三人脑机接口协同决策系统，包括脑机接口、任务识别机制及数据处理系统，所述脑机接口与所述任务识别机制连接，所述数据处理系统与所述任务识别机制连接，所述脑机接口可接收三个被试者的脑电信息，所述任务识别机制包括三维N×N×N备选任务结构及N×N二维横截面，所述三维N×N×N备选任务结构以Z轴、Y轴、Z轴的方式将N³个待识别任务系统化地构建在每个平面的节点上，使被试者能从三个相邻的轴向面观测到同一个节点，每个被试者能从N个所述N×N二维横截面观测到每个平行面的N²个待识别任务，所述数据处理系统包括三维N×N×N备选任务结构测试系统及被试者脑电信号数据处理模块，能获得每个被试者识别出包含待识别任务的所述N×N二维横截面，即可得到三名被试者所共同关注的目标坐标(X，Y，Z)。

优选地，每个节点在所述三维N×N×N备选任务结构中都有对应的索引号0-(N³-1)，N³个索引号对应所述三维N×N×N备选任务结构中每个节点的位置，所述待识别任务在所述三维N×N×N备选任务结构的位置坐标为target_X，target_Y，target_Z；

其中，根据三名被试者所共同关注的目标坐标(X，Y，Z)获得被关注的目标索引号可以由下式得出：

index＝X+Y*N+Z*N²

查找任务列表的对应索引号即可知道三名被试者共同想要选择的命令。