本书是一本面向本科生的前沿交叉学科著作,旨在系统介绍脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)的核心原理、技术框架与实际应用。本书内容涵盖脑机接口基础原理、神经生物学基础、信号采集和数据处理算法、编程基础学习、脑机接口软件使用及脑机接口实验范式设计六大模块,通过理论与实践相结合的方式,帮助学生构建完整的知识体系。理论部分将讲解脑机接口的定义、发展历史和背景以及解析大脑电生理信号(如EEG、ECoG)的产生机制,探讨信号特征提取与模式识别算法(包括时频分析、机器学习等),并深入讲解神经编解码原理。同时结合脑机接口在医疗、军事、娱乐等典型场景的应用,分析不同技术路线的优势与局限。本书特别设置伦理专题,讨论脑隐私、技术安全性等社会关切问题。实践环节采用模块化项目制教学,学生将分组完成从实验范式的设计、脑电信号采集、特征提取到实时交互的全流程实验。并通过使用Xmuse Direct和Lab等开源软件平台和Python/Matlab分析工具,掌握脑电数据的滤波、降噪、分类等关键技术。本书最终以创新应用设计形式考核,鼓励学生结合自身兴趣开发具有应用价值的BCI系统。
厦门盈趣科技股份有限公司总裁助理兼技术战略总工
厦门市北洋脑机接口与智慧健康创新研究院执行院长
民建会员,厦门大学硕士研究生,天津大学在读智算工程博士,高级工程师,博士后导师,福建省B类高层次人才,闽江科学传播学者,中国电子学会物联网专技组应用分组副组长,中国可穿戴计算产业技术创新战略联盟专家委员会委员,民建厦门市委信息化与电商研究会副会长,中国电子学会高级会员,福建省青年科学家协会会员,厦门市高层次人才协会理事,福建省及厦门市创业指导专家;厦门理工学院盈趣科技电子信息学院副院长,天津理工大学外聘授课导师,福州大学博士导师,天津大学卓越工程师学院导师
