9月13日,工信部發(fā)出《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于組織開展2023年未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥工作的通知》,通知指出,將通過揭榜掛帥工作的形式,面向元宇宙、人形機(jī)器人、腦機(jī)接口、通用人工智能4個重點方向,聚焦核心基礎(chǔ)、重點產(chǎn)品、公共支撐、示范應(yīng)用等創(chuàng)新任務(wù),發(fā)掘培育一批掌握關(guān)鍵核心技術(shù)、具備較強(qiáng)創(chuàng)新能力的優(yōu)勢單位,突破一批標(biāo)志性技術(shù)產(chǎn)品,加速新技術(shù)、新產(chǎn)品落地應(yīng)用。
其中,腦機(jī)接口方向發(fā)布了包括核心技術(shù)、重點產(chǎn)品和典型應(yīng)用三類在內(nèi)的十大任務(wù)。
一、核心基礎(chǔ)
(一)非植入式腦機(jī)接口芯片
揭榜任務(wù):研發(fā)非植入腦機(jī)接口核心芯片及配套關(guān)鍵技術(shù),用于記錄、傳輸和處理腦電信號。在微型化設(shè)計、應(yīng)用開發(fā)、可靠性設(shè)計、工具開發(fā)等方面實現(xiàn)突破。
預(yù)期目標(biāo):到2025年,芯片集成度顯著提高,研發(fā)集高精度腦電采集、信號處理和無線傳輸功能于一體的芯片。芯片實現(xiàn)量產(chǎn),通道密度、通道功耗、輸入阻抗、共模抑制比、等效噪聲等核心指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先,支持多形態(tài)無線腦機(jī)接口應(yīng)用系統(tǒng),支持手機(jī)、頭顯等移動終端的工具開發(fā)。
二、重點產(chǎn)品
(二)植入式腦機(jī)接口技術(shù)與系統(tǒng)
揭榜任務(wù):可自研以下所列若干方向或全部:植入式電極、植入式芯片、植入式神經(jīng)信號記錄系統(tǒng)、基于腦機(jī)接口的植入式刺激系統(tǒng)、神經(jīng)信號解碼算法及示范配套應(yīng)用軟件,實現(xiàn)微創(chuàng)、安全、長期、穩(wěn)定、高精度的神經(jīng)信號記錄和刺激。
預(yù)期目標(biāo):到2025年,研發(fā)植入式電極、芯片、系統(tǒng)和配套關(guān)鍵技術(shù),植入時間、通道數(shù)、生物相容性、信號質(zhì)量等核心指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先,植入后電學(xué)性能穩(wěn)定。植入式神經(jīng)信號記錄系統(tǒng)超柔性且高通量,系統(tǒng)魯棒性高,電極密度大,芯片性能國內(nèi)領(lǐng)先。系統(tǒng)可長期穩(wěn)定植入5年以上,在達(dá)到有效工作時間后或中途停止使用時可完整取出。基于腦機(jī)接口的植入式刺激系統(tǒng)可對腦神經(jīng)進(jìn)行閉環(huán)調(diào)控。可支持智能調(diào)控和遠(yuǎn)程調(diào)控,方向性精準(zhǔn)刺激、實時性、安全性、抗強(qiáng)磁干擾等核心指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先。
(三)無線非植入腦電采集技術(shù)與系統(tǒng)
揭榜任務(wù):能記錄和分析處理極微弱腦電信號,可支持多模態(tài)生理信號的綜合分析,在精密制造、解碼算法、材料等方面實現(xiàn)突破。
預(yù)期目標(biāo): 到2025年,系統(tǒng)輸入阻抗、共模抑制比、抗噪、同步精度、采樣精度、采樣率和功耗等核心指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。支持實時信號質(zhì)量分析、高速信息通信,支持視覺、聽覺、運動想象等范式的腦信號解碼,數(shù)據(jù)格式兼容常用分析平臺。
(四)多模態(tài)可穿戴智能技術(shù)與系統(tǒng)
揭榜任務(wù):研發(fā)可對包括腦信號在內(nèi)的多模態(tài)生理信號進(jìn)行采集與分析的技術(shù)和系統(tǒng),在腦信號采集基礎(chǔ)上,結(jié)合體動信號或其他生理信號進(jìn)行長期監(jiān)測和分析。
預(yù)期目標(biāo):到2025年,可穿戴系統(tǒng)實現(xiàn)輕質(zhì)、小型化、智能化、低功耗,具備信號采集、分析和處理功能,支持無線傳輸,可控制外設(shè),可支持生物反饋訓(xùn)練等閉環(huán)調(diào)控,支持模態(tài)數(shù)量多,多模態(tài)信號保持同步。可以檢測直立等多種體位信號。生物電信號采樣率、數(shù)模轉(zhuǎn)換精度、共模抑制比、幅頻特性、輸入?yún)⒖荚肼暋⑤斎胱杩埂⑿旁氡取⒛蜆O化電壓等核心指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
(五)腦電生物反饋式睡眠識別和干預(yù)技術(shù)與系統(tǒng)
揭榜任務(wù):研發(fā)腦電生物反饋式睡眠識別和干預(yù)技術(shù),能基于人工智能技術(shù)進(jìn)行“睡眠-心理情緒-生物節(jié)律-認(rèn)知”相關(guān)性研究,客觀分析睡眠過程中的腦電波活動,評估睡眠深度和睡眠質(zhì)量,識別睡眠障礙并及時干預(yù)。
預(yù)期目標(biāo):到2025年,產(chǎn)品輕量化、可穿戴且柔性,可在多種場景下長期使用。能實時輸出符合國際認(rèn)可和行業(yè)慣用的睡眠周期分期的睡眠時相,睡眠周期分期與PSG人工矯正后結(jié)果一致率高。實時檢測睡眠特征波的敏感度高。可支持睡眠閉環(huán)個性化干預(yù)調(diào)控,優(yōu)化睡眠體驗。
(六)腦機(jī)接口神經(jīng)損傷運動康復(fù)訓(xùn)練技術(shù)與系統(tǒng)
揭榜任務(wù):面向神經(jīng)損傷造成的運動功能障礙,研發(fā)用于進(jìn)行主動式閉環(huán)康復(fù)訓(xùn)練的技術(shù)和系統(tǒng),以提升大腦神經(jīng)傳導(dǎo)功能重組或代償,促進(jìn)肢體運動功能和軀體感覺功能恢復(fù),提升肢體功能康復(fù)水平。
預(yù)期目標(biāo):到2025年,系統(tǒng)支持無線傳輸和可穿戴,無需外接電源。運動意圖解析精準(zhǔn)度、腦狀態(tài)信息實時監(jiān)測靈敏度和采集靈敏度、輔助運動外設(shè)運動自由度等核心指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先,受試者感知信息(包括力)可實時記錄;可提供多模態(tài)反饋,可自定義訓(xùn)練方式、時間和次數(shù)。
(七)基于腦機(jī)接口的情緒或認(rèn)知檢測評估技術(shù)與系統(tǒng)
揭榜任務(wù):研發(fā)非侵入式腦機(jī)接口技術(shù),實現(xiàn)對情緒或認(rèn)知的檢測與評估。具有范式豐富、情感交互自然、檢測速度快、普適性好、可靠性高的特點。
預(yù)期目標(biāo):到2025年,可進(jìn)行腦電實時采集、處理以及情緒或認(rèn)知的實時檢測與評估,模型特征可解釋且可檢驗,用于情緒或認(rèn)知測評的情景信息豐富。情緒任務(wù)科學(xué)合理,支持聽覺、視覺以及多模態(tài)情緒任務(wù),對情緒障礙或認(rèn)知水平的檢測與評估準(zhǔn)確率高。
(八)基于非侵入式腦機(jī)接口的人機(jī)班組協(xié)同感知和控制技術(shù)與系統(tǒng)
揭榜任務(wù):研發(fā)基于非侵入式腦機(jī)接口的人機(jī)班組交互、協(xié)同感知和控制技術(shù)。在非開闊環(huán)境作業(yè)、巡邏檢查、搜索救援等復(fù)雜環(huán)境下,支持操作人員通過腦機(jī)系統(tǒng)與無人系統(tǒng)交互及目標(biāo)協(xié)同檢測。
預(yù)期目標(biāo):到2025年,可實現(xiàn)對無人系統(tǒng)高效操控,控制指令輸入準(zhǔn)確率和人機(jī)班組執(zhí)行任務(wù)成功率高。將基于機(jī)器視覺的目標(biāo)檢測與基于操作人員腦電響應(yīng)的目標(biāo)檢測相結(jié)合,實現(xiàn)腦機(jī)協(xié)同環(huán)境感知,降低伴隨設(shè)備目標(biāo)檢測的不確定性。
三、典型應(yīng)用
(九)面向工業(yè)安全監(jiān)測的典型應(yīng)用
揭榜任務(wù):研發(fā)用于工業(yè)高危作業(yè)安全監(jiān)測的技術(shù)和產(chǎn)品。以腦機(jī)接口技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合生理指標(biāo)和運動狀態(tài),實時監(jiān)測與人員認(rèn)知負(fù)荷水平相關(guān)的腦活動指標(biāo),識別影響人身安全和工作安全的人員異常狀態(tài),防范和監(jiān)測因人員過度疲勞和疾病而引發(fā)的安全事故。
預(yù)期目標(biāo):到2025年,系統(tǒng)便攜式可穿戴設(shè)計,支持無線傳輸,即戴即用。能長時程實時監(jiān)測高危作業(yè)人員認(rèn)知負(fù)荷相關(guān)的腦活動指標(biāo)和其他生理指標(biāo),可及時對困倦、注意力不足、反應(yīng)遲緩、長時間異常體態(tài)等異常狀態(tài)及時反饋和提醒。實時監(jiān)測時間分辨率達(dá)到秒級,腦電電壓測量精度范圍內(nèi)誤差小。電極及其他接觸皮膚的部件生物相容性好,數(shù)據(jù)使用合法依規(guī),符合相關(guān)倫理要求。
(十)面向駕駛安全監(jiān)測的典型應(yīng)用
揭榜任務(wù):利用腦機(jī)接口對駕駛行為進(jìn)行安全監(jiān)測,在腦機(jī)接口基礎(chǔ)上,結(jié)合生理等其他指標(biāo)信息,監(jiān)測駕駛員異常狀態(tài)。
預(yù)期目標(biāo):到2025年,能實時監(jiān)測駕駛?cè)藛T認(rèn)知負(fù)荷相關(guān)的腦活動和其他生理指標(biāo),可及時對駕駛員困倦、注意力不足、反應(yīng)遲緩等異常狀態(tài)進(jìn)行迅速及時的反饋和提醒。參與安全監(jiān)測的駕駛員數(shù)量不少于100人,累計監(jiān)測時長不少于20000h,降低因疲勞駕駛導(dǎo)致的事故風(fēng)險發(fā)生率,數(shù)據(jù)使用合法依規(guī),符合相關(guān)倫理要求。
此外,通用人工智能方向共發(fā)布十二大任務(wù)。
核心基礎(chǔ)之一是“高質(zhì)量數(shù)據(jù)集”,將面向醫(yī)藥等重點行業(yè)匯聚高質(zhì)量、權(quán)威的行業(yè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)資源,賦能行業(yè)發(fā)展,形成高質(zhì)量數(shù)據(jù)集,賦能專用模型訓(xùn)練或微調(diào)。
典型應(yīng)用面向工業(yè)制造、民生服務(wù)、科學(xué)研究、信息安全四個領(lǐng)域。
其中,面向民生服務(wù)領(lǐng)域,推動人工智能在醫(yī)療行業(yè)的融合應(yīng)用,拓展人工智能在典型場景下的規(guī)模化應(yīng)用。預(yù)期到2025年,在醫(yī)療行業(yè)形成通用大模型與行業(yè)專用模型協(xié)同發(fā)展的解決方案,實現(xiàn)智能問診等功能,提升診療準(zhǔn)確度等關(guān)鍵指標(biāo)。
面向科學(xué)研究領(lǐng)域,探索基于人工智能的科學(xué)研究新范式,面向生物醫(yī)藥等專業(yè)領(lǐng)域,挖掘科研專用數(shù)據(jù)的內(nèi)在機(jī)理,縮短科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)周期。利用人工智能技術(shù)突破科學(xué)計算瓶頸,提升科研效率。到2025年,通用人工智能賦能科學(xué)研究全鏈條任務(wù),顯著提升生物醫(yī)藥領(lǐng)域的科學(xué)發(fā)現(xiàn)效率。
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