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实时脑机接口关键技术研究及系统实现的开题报告
一、研究背景和意义
随着人类的科技不断进步，脑机接口技术已经逐渐从概念走进了实际应用，其从智能医疗到智能家居，从人机协同到自主控制等众多领域都有广泛的应用以及无限的潜力。其中，实时脑机接口技术可以将大脑发出的信号通过神经信息的解析和良好的交互环境实现与计算机的实时通讯，使其能对计算机产生命令，实现对环境的控制。该技术最早应用于医学领域，如瘫痪的患者可使用脑机接口技术，通过大脑信号实现肢体的复原。其潜力不仅仅于此，其还可以被应用于智能机器人领域，实现精准的人机互动与交互，解决环境和人的信息传递问题等。
二、研究内容
本文的研究内容是实时脑机接口关键技术研究及系统实现。该内容主要包括以下内容：
1.实时脑机接口系统的基本组成及系统框架。根据不同的应用场景，实时脑机接口系统的组成不同，分别需要硬件和软件的支持。本文将针对多种应用场景分别设计不同的实时脑机接口系统框架。
2.脑电信号的获取及处理。实现实时脑机接口系统需要对脑电信号进行采集和处理，本文将研究如何通过脑电信号采集器将生物电信号采集下来，并将采样得到的信号进行采样率的优化和降噪处理等。
3.脑电信号的解析及特征提取。实时脑机接口系统需要通过脑电信号完成动作和意图的识别，本文将研究如何将获得的生物信号进行特征提取，识别其所代表的意图和动作，并针对不同的意图和动作制定不同的指令。
4.实时脑机接口系统的交互界面设计及优化。实时脑机接口系统是人机交互型系统，交互界面的设计是该系统的重要组成部分，本文将研究如何从用户角度出发，设计符合用户习惯的交互界面，并通过用户反馈不断改进和优化交互过程。
5.实时脑机接口系统的应用评价。实时脑机接口系统的应用评价是该系统是否具有实用价值的重要标志，本文将随着实时脑机接口系统的不断完善，对系统的应用效果进行不断评测、调整、纠正，以及将得到的数据预先考虑其人机接口的因素，为其他领域的研究提供借鉴。
三、研究方法
在实时脑机接口关键技术研究及系统实现的研究过程中，本文采取以下研究方法：
1.文献综述法：通过大量的文献资料的查阅，了解目前实时脑机接口研究的现状及存在的问题，为本文研究提供理论基础和实践指导。
2.系统设计法：根据不同的应用场景和需要，分别针对实时脑机接口系统进行不同的设计，为系统的实现提供技术架构。
3.算法优化法：研究实时脑机接口技术需要针对不同的脑电信号作出不同的特征提取和识别算法，对各种算法进行优化，以提高识别的准确率和处理的效率。
4.实验验证法：通过实验方法对已实现的实时脑机接口系统的效果进行评价和信息邆悟，为系统的优化和改进提供技术保障。
四、预期成果
本文主要预期达到以下成果：
1.实时脑机接口系统的技术框架和关键技术的研究，为实现实时脑机接口系统提供技术支持。
2.实时脑机接口系统的设计和实现，为实时脑机接口技术在不同领域的应用提供技术支持。
3.实时脑机接口系统的优化及评价，为其他领域应用提供参考，同时也将针对实时脑机接口技术的不足和问题提出改进和完善意见，为其后续的发展做出贡献。