戴上脑电帽，一个人就可以仅靠「意念」打字、控制轮椅、指挥机械手，甚至调整无人机姿态……这些技术的算法，正在一场前沿的竞赛中获得前所未有的提升。
上周日，来自全国各大高校的选手在北京亦创国际会展中心举行的「世界机器人大赛」上完成了决赛比拼。在多项赛事中，BCI 脑控机器人大赛「腾讯云杯」技术赛成为了一大看点：今年增设的竞赛组别包括图灵脑机测试、MATLAB 青年组项目等， 为大赛带了更多的可能性。 比赛决出了「脑控打字」挑战赛最终的冠军，在今年挑战难度显著增加的情况下，来自中国地质大学（武汉）的胡炫烨选手实现了 285 秒输入 81 个字符的成绩，脑控输入速度达到手动输入的一半。在昨天下午的颁奖仪式上，华中科技大学所在的 HUST_XS_ZJ 赛队获得了 BCI 脑控机器人大赛「腾讯云杯」技术赛的综合一等奖。
BCI 脑控机器人大赛「腾讯云杯」技术赛专家委员会主任&清华大学生物医学工程系教授高上凯、腾讯教育商务总经理罗盛为获奖者颁奖。
选手们在比赛中展现的能力，让我们可以开始想象：脑机接口（Brain Computer Interface，简称 BCI）成为日常生活一部分会是什么样子。脑机接口是通过生物电信号实现直接人机交互的方法，作为计算机科学、神经科学的前沿领域，最近因为帮助渐冻症患者交流，以及马斯克的创业公司 Neuralink 而被人们所熟知。但不论是植入人体的「探针」还是头戴式的脑电帽，对于复杂的人脑来说，可识别的程度还远远不够。通过深度学习等算法，人们近年来实现了不少脑机接口的技术突破，它也成为了机器人领域「奥林匹克」——世界机器人大赛的比赛项目。本次 BCI 脑控机器人大赛「腾讯云杯」技术赛以未来脑机接口实用系统为背景，从 SSVEP、P300、运动想象、情感识别、脑机图灵测试五个方向设置了技术赛题吸引了全国 26 个省市和 3 个海外国家超 250 支队伍 参与，其中 C9 大学占比达到 89%。具体来说，这其中既有多目标键盘拼写、图像内容判断、运动想象等赛题，也有通过脑机接口判断人类情绪的比赛。今年新增的「脑机图灵测试赛」则要求参赛者通过算法识别虚拟足球赛事中，操作者是人类还是机器。值得一提的是，脑控机器人大赛并不像传统的数据竞赛一样存在固定的数据集——选手们需要面对的是现场实时生成采集到的数据，赛会需要根据计算结果的准确率和效率进行实时排名。这既保证了公平性，也保证了比赛所用算法的实用程度。除此之外，各科研团队也在大会上进行了研究成果展示，所涉及的技术包括与脑相关的医学信号处理技术，覆盖脑控机械臂、脑控轮椅、脑控 VR/AR、脑控游戏等领域。现场观众在大赛现场亲自感受脑控技术带来的全新体验。竞赛环节同样也具有真实的探索意义：比赛得到的数据作为我国脑机接口领域现阶段重要研究成果被全程记录，技术赛决赛数据和有关算法分析文章将收录在清华大学的 Brain Science Advances 专刊中。前沿的脑机接口算法之外，支撑本次比赛的算力平台也得到了赛会和参赛者的一致好评。在这场全球机器人顶级赛事中腾讯科研云解决方案所提供的公有云服务 ，让选手们可以毫无顾忌地施展拳脚。为满足远程参赛、算法应用深度学习等需求 ，今年的比赛报名、赛题发布、数据建模、算法训练、算法验证等流程首次被放在了公有云上，比赛参与者规模一下子提升了超过 50%。过去，赛会需要花费数月准备时间来搭建赛事系统且只能支撑十几支队伍本地参赛，而在今年，赛事系统十几天便完成上云改造，对接腾讯云公有云算力灵活服务 250 多支队伍。「因为疫情，去年有一些团队无法参加决赛，今年问题得到了解决。」BCI 脑控机器人大赛「腾讯云杯」技术赛专家委员会副主任、清华大学生物医学工程系教授高小榕表示。「利用公有云新模式，比赛参与的门槛降低了，这对脑机接口技术的推广起到了促进作用。」
BCI 脑控机器人大赛「腾讯云杯」技术赛专家委员会副主任、清华大学生物医学工程系教授高小榕在比赛现场进行分享。
支持脑控机器人大赛对于腾讯云来说是一次「小实践」：腾讯云的服务器资源目前已遍布全球 27 个国家和地区，是拥有产品品类最多的云服务商之一。深度学习算法是处理海量脑电数据，提升建模效率、效果的有效方式。腾讯云 GPU 云主机帮助比赛首次支持了深度学习的算法训练模式，让参赛团队可以应用最为领先、最具创意的想法，获得更好的成绩。参赛师生形象地打了个比方——就像是花样游泳选手从「小水塘」换到了「水立方」，有了更好的施展空间。对于高校和科研机构的日常应用来说，自建本地化数据中心和系统经常会遇到资源总量有限、共享机制不完善，科研资源申请排队等现象。腾讯科研云解决方案提供的能力可以为科研团队提供随取随用、随地可用的海量计算资源、灵活应对大规模，突发式的科研项目需求，有效缩短了计算时间。腾讯科研云解决方案还融入在互联网产品中积累的海量数据处理和 AI 技术能力，为科研团队打造了易用的科研分析平台，让不擅长代码的科研人员也可以通过可视化交互、模块调取的方式快速上手展开工作。「在一些典型科研场景下，腾讯云的 SaaS 化科研业务系统可以将人们需要的专业应用、算法模型，与腾讯云的基础硬件架构、平台产品高度集成，」腾讯云副总裁、腾讯教育副总裁王涛表示。「在腾讯云的帮助下，科研人员打开系统即可开始工作，不需要耗时耗力地自主部署科研实验环境，大幅降低了应用门槛。同时我们也专门为高校开发者提供腾讯云认证培训和学习的服务，帮助高校科研团队提升云技术的应用能力」。
腾讯科研云解决方案、异构计算、优图实验室相关团队负责人在大赛现场分享云计算对科研的支持。当然，在使用腾讯云时，人们还可以方便地应用腾讯会议、腾讯文档、腾讯问卷、TAPD、企业微信等全家桶产品，方便科研团队的内外沟通、项目过程管理，高效采集数据。这次比赛的成果预示了未来应用的方向。据介绍，这次比赛的算法均可以被直接转化为云服务，通过 5G 网络连接进行实时的脑电分析，让脑机接口进入到日常生活中，改变我们的生活。
在专家和赛事参与者们看来，脑机接口最接近应用的的方向包括预防儿童弱视——通过与 AR、VR 等技术的结合，AI 系统可以持续监测，避免儿童用眼过度。另外，脑机接口也可以让数字处方的设想成为现实——通过脑机接口识别情绪，计算机可以即时提供建议，提升人们的心理健康水平。此外，残疾人士也可以利用脑机接口控制轮椅，完成意念打字。
腾讯科研云团队表示，这次世界机器人大赛后，还将对支持比赛的技术进行功能扩展与迭代，让业务系统可以被学校和科研团队使用。「只要把赛事中的场景稍微变化一下，我们就马上可以把这些技术落地成为医疗服务，」高小榕说道。「未来，云服务厂商可以帮助我们把脑机接口等技术通过云服务提升，更快地推向应用，新技术有望为病人提供帮助。」第一款大规模落地的脑机接口应用，或许就会是腾讯云的技术。© THE END
转载请联系本公众号获得授权
投稿或寻求报道：[email protected]
