技术书评和笔记【01】脑机接口-电路与系统 【2020版】

2024-01-28 13:04

本文主要是介绍技术书评和笔记【01】脑机接口-电路与系统 【2020版】,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!


前言:

荷兰作者,Amir Zjajo博士,毕业于荷兰代尔夫特理工大学,方向

面向移动健康的低功耗混合型号电路与系统,以及,面向认知的神经形态电路。

,脑机接口 - 电路与系统一书,系统介绍了,脑机接口电路与系统的实现技术,尤其,提到了量产和设计的问题,难能可贵,摘录如下


第一章 引言

摘要


脑机接口(Brain Machine Interface,BM)电路促进了人体生理参数(如压力和情绪监测、个人心理分析等)持续监测技术的发展,这不仅有利于慢性病管控,也有利于疾病的发生诊断、预防和治疗处置,将超低功耗传感器和超低功耗无线通信技术相结合有望产生新型生物医学设备,这些设备可增强我们的感知能力,或提供例如人工耳蜗、人工视网膜、运动假体等功能。将实用的多通道 BMI系统与 CMOS 电子设备相结合,可长期可靠地记录和调节脑皮层内的神经信号,对所记录的神经数据进行片上处理,并在闭环框架内刺激神经系统。为了避免感染的风险,这类系统可植入到皮下,而记录的神经信号和植入操作所需的能量则以无线方式传输。相较于传统方式,这种改变使电极和电路距离更近,也提高了多通道电极阵列的密度,但同时也对记录系统电路的小型化和低功耗方面提出了重大设计挑战。此外,容纳该系统的空间也应受到限制,以确保在植入过程中减小组织损伤和组织移位。在本书中,这个设计问题是在不同的抽象层次上解决的,即电路级和系统级。因此,本书也提供了较宽的视野,涉及处理问题时必须使用的各种解决方案,以及一些可组合起来使用的非常有效的补充技术。例如:技术扩展性、电路拓扑、架构发展趋势、(流片后的)电路优化算法和成品率限制、单位面积功耗最小化框架(专门针对功耗-性能的折中),以及从空间分辨率(即通道数)、可行的无线数据带宽和信息质量到可植入电池的功率传输。


1.1 脑机接口,电路与系统

引言里面,作者对脑机接口的几个关键的方面进行了阐述。

【预测未来的最佳方法是发明他】这个想法确实有点意思,

【案】作者对脑机接口的应用领域,主要集中在,医学和脑部疾病,以及重建感觉的方面。即使如此,提出的几点基本方面还是很有参考价值。

  • 要很好的理解脑部神经回路和连接方式,需要并行多通道的进行实时采集
  • 神经探针技术的主要目标,最大程度减少尺寸,并尽可能的多的记录点位(空间分辨率)
  • 2个典型的神经细胞的记录参数,一个信噪比参数
    1. LFP(Local Field Potential) 局部场电位,记录位点周围少量神经的平均活动(1~300Hz)
    2. AP(Action Potential),神经细胞活动动作电位,又叫(Spikes),(300·10KHZ)
    3. SNR(Signal-to-Noise Ratio)
  • 数据速率和低功率无线通信的博弈(10位精度,每秒32K/s采样,100电极的速率大约为32Mbit/S,这是不可能通过常规的电池技术能够满足,由此,必须,在损失有限的准确度下,大量的减少功耗,必须有如下方法)
    1. 小波变换等数据压缩,仅仅提供神经元的重要特征
    2. 将AP的信号进行分类,只传输(Spikes)的分类结果,而不是原始数据。【最好是硬件实现】
  • 电池技术与功耗
  • 功率密度可能对神经系统的损害(0.8mw/mm2)

这篇关于技术书评和笔记【01】脑机接口-电路与系统 【2020版】的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/653711

相关文章

SpringBoot3实现Gzip压缩优化的技术指南

《SpringBoot3实现Gzip压缩优化的技术指南》随着Web应用的用户量和数据量增加,网络带宽和页面加载速度逐渐成为瓶颈,为了减少数据传输量,提高用户体验,我们可以使用Gzip压缩HTTP响应,... 目录1、简述2、配置2.1 添加依赖2.2 配置 Gzip 压缩3、服务端应用4、前端应用4.1 N

Python FastAPI+Celery+RabbitMQ实现分布式图片水印处理系统

《PythonFastAPI+Celery+RabbitMQ实现分布式图片水印处理系统》这篇文章主要为大家详细介绍了PythonFastAPI如何结合Celery以及RabbitMQ实现简单的分布式... 实现思路FastAPI 服务器Celery 任务队列RabbitMQ 作为消息代理定时任务处理完整

Linux系统中卸载与安装JDK的详细教程

《Linux系统中卸载与安装JDK的详细教程》本文详细介绍了如何在Linux系统中通过Xshell和Xftp工具连接与传输文件,然后进行JDK的安装与卸载,安装步骤包括连接Linux、传输JDK安装包... 目录1、卸载1.1 linux删除自带的JDK1.2 Linux上卸载自己安装的JDK2、安装2.1

go中空接口的具体使用

《go中空接口的具体使用》空接口是一种特殊的接口类型,它不包含任何方法,本文主要介绍了go中空接口的具体使用,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录接口-空接口1. 什么是空接口?2. 如何使用空接口?第一,第二,第三,3. 空接口几个要注意的坑坑1:坑2:坑3:接口-空接口1. 什么是空接

Java利用JSONPath操作JSON数据的技术指南

《Java利用JSONPath操作JSON数据的技术指南》JSONPath是一种强大的工具,用于查询和操作JSON数据,类似于SQL的语法,它为处理复杂的JSON数据结构提供了简单且高效... 目录1、简述2、什么是 jsONPath?3、Java 示例3.1 基本查询3.2 过滤查询3.3 递归搜索3.4

Python中随机休眠技术原理与应用详解

《Python中随机休眠技术原理与应用详解》在编程中,让程序暂停执行特定时间是常见需求,当需要引入不确定性时,随机休眠就成为关键技巧,下面我们就来看看Python中随机休眠技术的具体实现与应用吧... 目录引言一、实现原理与基础方法1.1 核心函数解析1.2 基础实现模板1.3 整数版实现二、典型应用场景2

Linux系统之主机网络配置方式

《Linux系统之主机网络配置方式》:本文主要介绍Linux系统之主机网络配置方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、查看主机的网络参数1、查看主机名2、查看IP地址3、查看网关4、查看DNS二、配置网卡1、修改网卡配置文件2、nmcli工具【通用

Linux系统之dns域名解析全过程

《Linux系统之dns域名解析全过程》:本文主要介绍Linux系统之dns域名解析全过程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、dns域名解析介绍1、DNS核心概念1.1 区域 zone1.2 记录 record二、DNS服务的配置1、正向解析的配置

Linux系统中配置静态IP地址的详细步骤

《Linux系统中配置静态IP地址的详细步骤》本文详细介绍了在Linux系统中配置静态IP地址的五个步骤,包括打开终端、编辑网络配置文件、配置IP地址、保存并重启网络服务,这对于系统管理员和新手都极具... 目录步骤一:打开终端步骤二:编辑网络配置文件步骤三:配置静态IP地址步骤四:保存并关闭文件步骤五:重

Windows系统下如何查找JDK的安装路径

《Windows系统下如何查找JDK的安装路径》:本文主要介绍Windows系统下如何查找JDK的安装路径,文中介绍了三种方法,分别是通过命令行检查、使用verbose选项查找jre目录、以及查看... 目录一、确认是否安装了JDK二、查找路径三、另外一种方式如果很久之前安装了JDK,或者在别人的电脑上,想