聚热小说 > 玄幻小说 > 重生80:我的军工记忆有点猛 > 第112章 “灵犀”初通——意念钢流的起点

元宵佳节的暖意尚未散尽,哈工大校园内一处新挂牌的
“单兵智能系统联合实验室”
里已是热火朝天。这里汇聚了陆装所精锐工程师、中科院神经所\/生物医学工程专家、李思远带领的哈工大ai团队,以及陈默这位核心枢纽。他们的目标只有一个:将“脑波头套”的梦想,锻造成战场可用的“灵犀”火种。
代号“灵犀”:军用bci原型机攻坚
项目目标清晰而艰巨:研制首台基于非侵入式脑电(eeg)的便携式战场意图识别原型机。核心功能:
1
稳定识别
4种基础运动想象(左手、右手、双脚、休息\/中性)。
2
识别
3种认知状态(高度专注、轻度疲劳、应激警觉)。
3
输出低延迟(<300s)、高可靠性指令。
4
满足
战场便携(<2kg)、快速佩戴(<5分钟)、抗干扰(电磁、运动)
要求。
攻坚战场:硬件、算法、数据的“三重门”
1
硬件堡垒:从“湿漉漉”到“干爽快”
(陆装所+生物医学团队主攻):
痛点:
科研级脑电帽需要涂抹导电膏(“湿电极”),佩戴繁琐(>15分钟),出汗或长时间使用后信号劣化,且外观惊悚(满头电极线),完全不适合战场。
“土味”破局:聚焦“干电极”与集成化!
电极革命:
放弃湿电极,全力攻关
高导电性柔性聚合物干电极。通过在柔性基底(如医用硅胶)上精密印刷
纳米银线

导电聚合物(pedot:pss)
阵列,形成与头皮多点柔性接触,无需导电膏。难点:
接触阻抗高、易受运动伪迹影响。团队通过优化阵列密度、表面微结构(仿生增加摩擦力)和内置微弱交流激励源(主动降低阻抗)来改善。
“简约”导联:
不追求全脑覆盖,基于运动想象主要集中在
感觉运动皮层(c3,
c4,
cz及附近)
的原理,设计
8-16导联的轻量化“头带”式采集装置,重点覆盖关键区域。电极点嵌入柔性头带中,佩戴如同运动发带。
心脏:asic生物电放大芯片:
联合国内顶尖微电子所,定制开发
超低噪声、高输入阻抗、高共模抑制比(>120db)的生物电信号专用放大芯片(asic)。将多通道放大、滤波(硬件高通\/低通)、模数转换(adc)集成在指甲盖大小的芯片上!突破意义:
大幅减小体积、功耗,提升抗干扰能力和信噪比!是“灵犀”便携化的核心!
“脑电盒”:
集成了asic芯片、主控cu、蓝牙\/wifi模块、电池的紧凑型处理单元,可夹在腰带或战术背心上。
2
算法熔炉:从“混沌”中提炼“意图”
(李思远团队主攻):
“金矿”开掘:
陆军提供的
“金矿”数据库源源不断涌入——特种兵在负重奔袭、精度射击、夜间侦察、模拟对抗等真实战术场景下的同步脑电数据与精确动作\/状态标注。这是无价之宝!
“蜂群意志”炼金术:
预处理流水线:
开发自动化流程:去工频(陷波滤波)、去眼电\/肌电伪迹(独立成分分析ica)、带通滤波(提取u\/beta节律)。
特征工程:
共空间模式(csp)
作为核心武器!利用“金矿”数据训练csp空间滤波器,最大化不同运动想象(如左手vs右手)的脑电信号差异。效果:
经过csp变换后,原本混沌的脑电信号在特定“脑空间”维度上变得泾渭分明!
分类之王:卷积神经网络(n):
将csp处理后的多通道时空信号视为
“图像”
(时间轴为横轴,空间通道为纵轴,信号强度为像素值)。
设计专用
1d-n架构(1维卷积更适合时序信号),卷积层自动提取深层时空特征。
使用海量“金矿”数据进行训练、验证和调优。
认知状态识别:
采用类似流程,但特征侧重功率谱(如theta波增强与疲劳相关)、复杂度指标等,分类器选用轻量级
随机森林(rf)

sv。
“野战”适应性:
算法特别强化对
运动伪迹(头动、颠簸)

战场电磁干扰
的鲁棒性,利用数据库中的干扰样本进行对抗训练。
3
系统集成与“人机磨合”
(陈默统筹):
“灵犀”原型机组装:
将轻量化干电极端带、asic“脑电盒”、加固平板电脑(显示反馈和设置)集成。
反馈设计:
识别结果通过平板上的
虚拟光标移动(对应运动想象)

颜色\/文字提示(认知状态)
反馈给使用者,形成闭环训练。
“训练营”开课:
在陆装所模拟训练场,首批选拔的
20名技术骨干官兵
成为“灵犀”的结尾:
联合实验室内,“灵犀”原型机的数据在屏幕上滚动。李思远指着一条曲线:“看,吴超在动态环境下的信号稳定性比训练初期提升了30!神经可塑性在起作用!证明长期训练能显着提升bci性能!”
陈默点头:“但这只是。识别种类、延迟、极端环境下的鲁棒性、长期使用的舒适性…
还有很长的路要走。”
他拿起那个为家人准备的简易“灵犀”头带,又看了看桌上“铁腕”护臂的图纸。一个构想逐渐清晰:
“‘灵犀’读懂意图,‘铁腕’提供力量…
如果把它们结合起来呢?用更稳定、更直接的‘意念’,去驱动更强大的外骨骼助力?”
他看向张峰大校:“张主任,下一步,我们是不是可以启动
‘灵犀’+‘铁腕’的集成验证?打造真正的‘意念驱动’单兵辅助系统原型?”
张峰眼中精光爆射:“当然!名字我都想好了——
‘钢流’!
让战士的意念,化作钢铁的力量!陈工,方案和需求,尽快拿出来!陆军全力支持!”
窗外,北国的寒风依旧凛冽,但实验室里,一股名为“意念钢流”的炽热风暴,已在酝酿升腾。从哈工大的灯光到戈壁的星光,从青河家中的欢笑到战士坚毅的面庞,“军工大摸底”的传奇,正向着人机协同的巅峰,发起新的冲锋。