西湖灵犀交出语言脑机接口成绩单:71%准确率、20毫秒延迟!明年还将推出三款芯片!

11月13日,第五届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛在海口举行。西湖灵犀科技有限公司联合创始人、西湖大学研究员杨杰出席论坛,并发表题为《脑机接口语言神经假肢技术》的主题演讲,系统阐述了脑机接口从人机交互范式变革到医疗器械临床落地的演进逻辑,并首次完整披露了西湖灵犀在脑机接口芯片、汉语神经解码数据库及类脑计算芯片方面的战略布局与时间表。

交互百年变局:脑机接口的终局是自然表达

杨杰开篇回顾了人机交互技术的演进史。从最早期在打孔带上写入数据,到键盘输入、触摸屏交互,再到如今的语言交互,每一次变革都意味着机器语法向人的自然表达靠拢。“下一个就是脑机接口和神经交互。”杨杰指出,脑机交互的终极目标在于让交互方式彻底回归人的本能。

目前脑机接口包括侵入式、半侵入式与非侵入式,实现脑机交互仍面临巨头挑战。特别是对于侵入式脑机接口技术来说,关键的植入芯片与电子系统等核心技术节点仍未完全成熟。此外,由于涉及机器与神经的直接交互,安全与法律法规的挑战不容回避。

扬杰强调,即便在这一系列约束下,脑机接口也正从早期的人机交互技术想象,“收敛成为医疗器械的落地临床现实”。

语言解码为何是下一个突破口

从学术界来看,过去二十年来脑机接口技术研究的大量工作是运动的神经解码,目前已经构建了从采集信号解码到刺激反馈的技术实验室链条,成为目前运动功能呈现新路径,运动功能重建也是脑机接口关注度最高的方向。相比之下,侵入式脑机接口的语言解码的发展晚于运动解码,关键的突破主要集中在2020年以后,但目前国内外发展的都非常迅速。

西湖灵犀科技也将目光瞄准了面向语言解码的脑机接口技术。在杨杰看来,语言神经假肢有庞大的市场。比如现在脑卒中患者,30%的患者没有办法实现语言功能的重建。语言神经假肢一方面可以满足巨大的医疗市场需求,另外一方面在医疗市场上仍然可以积累大量的数据,这些数据也可以为企业未来构建新型的人机交互提供技术基础。

在此背景下,西湖灵犀的战略方向也很明确:构建脑机接口的基础设施。杨杰将其拆解为三个层次:一是脑机接口芯片,覆盖高通量记录、运动解码、语言解码与神经调控;二是侵入式脑机接口的汉语言原理研究,收集多模态语言运动及视觉数据;三是脑汉语言解码算法。

脑机接口芯片发展路线图:从256通道到类脑计算

基于上述的三大战略布局方向,杨杰指出,虽然之前只有少数国外脑机接口芯片企业可以做到精准的数据采集,但是目前国内在这块发展也很快,技术门槛没有想象的这么高,可能1-2年这个技术就会成熟。在未来3-4年,产业界尤其是应用厂商会更关注这块的数据传输技术。未来5-6年,数据采集和传输技术都解决了,大量应用厂商关注怎么把大量的数据进行解码,最终脑机接口一定会走向成熟的ASIC或者SoC,这是未来脑机接口发展的趋势。

西湖灵犀科技的产品布局也是按照这个趋势去做的,核心的产品线分成了神经信号采集、神经信号刺激和类脑计算。

在采集端,西湖灵犀科技已在256通道与1024通道上持续投入,并在ISSCC发表了1024通道采样芯片成果;在刺激端,两通道采集产品已就位,明年将推进一体化闭环芯片;在更具差异化的类脑语言解码芯片上,近期就会有相关产品公布,预计明年量产。

杨杰解释,神经信号的本质是以脉冲形式编码信息,采用类脑方式直接采集神经元脉冲放电,有望实现大脑信号表达一致性的解码,最终达成低功耗、高效率的信息传输与处理。从2021年至2026年,西湖灵犀科技团队在该方向发表了一系列国际顶刊成果,早期聚焦癫痫与运动解码,2023年后转向语言解码探索,后续会走向神经解码。

侵入式脑机接口汉语数据库:71%字符准确率

在侵入式脑机接口的数据基础设施层面,杨杰披露了西湖灵犀与西湖大学联合构建的侵入式脑机接口汉语言数据库进展。

该数据库涵盖20位被试,全部采用一级电极采集侵入式脑电信号,总任务时长50小时,包含14,000个字、4,200句话,覆盖朗读范式、单字任务、连续句子任务及高密度实际语音录音,并标注了起止时间、拼音、声调、音素以及电极通道与迷你电极坐标。

基于这一数据基础上,西湖灵犀团队提出的中文语言解码框架已在早期实验中取得字符准确率71%的结果。系统通过单字解码与语言模型纠错,最终将受试者脑子里想的句子呈现在屏幕上,首字延迟150毫米,整体处理延迟小于20毫秒。

杨杰给透露,明年将可实现完全自由的交流,不受任何词库限制;2027年做到完全自有的对话框。。

2027年将推三款量产芯片

杨杰最后强调了西湖灵犀科技的长期使命——以脑机接口推动人机交互变革。他判断,芯片、数据、算法三大基础设施的持续演进与融合,正在推动语言解码走向实时、连续、自然的交互,既回应临床需求,也指向下一代人机交互。

根据杨杰披露的西湖灵犀科技的规划,2027年将推出三款量产芯片,同步开源汉语言数据库,并推进实时具体解码能力的落地。

值得注意的是,西湖灵犀科技的“基于实时汉语言解码的植入式脑机接口系统”已入围工信部人工智能医疗器械“揭榜挂帅”项目,并在2026全球脑机接口医保创新场景大赛中获奖。

西湖灵犀科技近期在资本与产业端动作频频。今年6月,西湖灵犀完成数千万元天使+轮融资,由和玉资本、毅达资本、启真基金、南京创新投资集团等参与;11月初,又获得丹阳慧创医疗设备有限公司的战略融资,双方将共同推进脑机接口与类脑芯片的融合研发。

“语言神经假肢既是医疗产品,更是通向下一代人机交互的基础设施入口。这也是西湖灵犀科技未来持续努力的方向。”杨杰说道。

编辑:芯智讯-浪客剑

留下评论