人工智能通过神经接口实现对假肢的实时直观控制
机器人学
2022-03-17 v1 人工智能
人机交互
机器学习
神经元与认知
摘要
目的：下一代能够像真实手一样运动和感知的假手需要在人类思维与机器之间建立稳健的神经互连。方法：在此我们提出一种神经假体系统，通过采用人工智能(AI)智能体经外周神经接口翻译截肢者的运动意图来演示该原理。该AI智能体基于循环神经网络(RNN)设计，能够实时从多通道神经数据同时解码六自由度(DOF)。解码器的性能在三项涉及人类截肢者的运动解码实验中得到表征。结果：首先，我们展示该AI智能体使截肢者能够以高达97-98%的准确率直观控制具有独立手指和手腕运动的假手。其次，我们通过在手势匹配任务中测量反应时间与信息吞吐量来展示该AI智能体的实时性能。第三，我们考察该AI智能体的长期使用，并展示解码器在16个月植入期内的稳健预测性能。结论与意义：我们的研究展示了AI赋能神经技术的潜力，为下一代灵巧且直观的假手奠定基础。
引用
@article{arxiv.2203.08648,
title = {Artificial Intelligence Enables Real-Time and Intuitive Control of Prostheses via Nerve Interface},
author = {Diu Khue Luu and Anh Tuan Nguyen and Ming Jiang and Markus W. Drealan and Jian Xu and Tong Wu and Wing-kin Tam and Wenfeng Zhao and Brian Z. H. Lim and Cynthia K. Overstreet and Qi Zhao and Jonathan Cheng and Edward W. Keefer and Zhi Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.08648},
year = {2022}
}