近日,SynSense時識科技與海南大學聯合在影響因子高達7.7的國際知名期刊《Computers in Biology and Medicine》上發表了最新研究成果,展示了如何用低維信號通用類腦處理器Xylo和脈沖神經網絡技術實現超低功耗的實時癲癇檢測系統,結果顯示系統準確率高達93.3%,檢測延遲平均僅0.5秒,計算功耗僅為287.9微瓦。
全球5000萬患者的挑戰癲癇發作的不可預測性,嚴重影響患者生活質量
癲癇是一種常見的神經系統疾病,其特點是突發性、不可預測的腦電活動異常。患者常出現不同程度的意識喪失、痙攣發作或其他異常行為。全球范圍內有超過5000萬名癲癇患者,而其中許多患者由于這種發作的不可預測性,無法獲得及時的醫療干預,嚴重影響生活質量,甚至危及生命。實時監測癲癇發作,并在發作早期或即將發生時進行監測和預警,對及時干預、個性化治療、提升患者生活質量等方面具有重要的意義。
圖2.腦電信號分析
在實時癲癇檢測中,設備通常需要貼近患者的身體,甚至靠近頭部進行連續的腦電信號(EEG)監測和處理。對于這種場景,功耗成為制約設備的關鍵因素。過高的功耗不僅會導致設備發熱,造成危險,還會縮短設備續航時間,增加用戶頻繁充電的負擔,甚至可能影響設備的可靠性。同時,癲癇檢測要求在短時間內對異常信號作出反應,過長的延遲可能導致患者錯過最佳的干預時機。
超低功耗,快速響應系統準確率達93.3%,檢測延遲平均僅0.5秒
SNN通過模擬生物神經元的脈沖發放機制,能夠有效處理時間序列數據,特別適合像癲癇檢測這樣需要實時信號分析的任務。不同于傳統人工神經網絡(ANN),SNN在處理大規模神經信號時具有顯著的能效優勢。時識科技自主研發的低維信號通用類腦處理器Xylo,在硬件層面實現了SNN的高效運行,使得整個系統在保持高精度檢測的同時,將功耗降至亞毫瓦級別。
Xylo可以支持在極低功耗下執行復雜的生物信號處理任務。其架構支持多種網絡拓撲結構,允許靈活配置神經元和突觸參數,以適應不同的應用需求。
圖3.Xylo 內核架構
文章中顯示,在癲癇檢測實驗中,Xylo展示了卓越的性能:在癲癇發作的檢測任務中,達到了93.3%的準確率(CHB-MIT數據集)和92.9%的準確率(Siena數據集)。功耗方面,Xylo的計算功耗僅為287.9微瓦,IO功耗為87.4微瓦,遠低于目前傳統信號處理芯片的功耗水平。檢測延遲平均僅為0.5秒,極大提高了系統的響應速度,確保了癲癇發作的實時監控能力。
智能化醫療時代助推器類腦智能技術在醫療領域的未來展望
該研究為癲癇患者提供了更準確、實時的監測手段,同時展示了類腦智能在醫療監測領域的廣闊的前景。不僅為癲癇患者帶來了希望,也為整個醫療監測領域開辟了更多的可能性。
Xylo超低功耗和實時信號處理能力,使其成為開發便攜式、可穿戴設備的理想選擇。通過持續監測患者的腦電信號,醫生可以更準確地了解患者的病情變化,從而為患者提供更加個性化的治療方案。這將推動個性化醫療的發展,使治療更加精準和有效。通過減少發作的不可預測性和提高干預的及時性,患者的生活質量可以得到顯著提升。這不僅減少了因癲癇發作帶來的心理壓力,也將減輕社會負擔。我們將有望看到這一技術被應用于監測和診斷其他神經系統疾病,如帕金森病、阿爾茨海默病等。
隨著這項技術的進一步發展和應用,類腦智能將推動醫療設備進入一個全新的智能化時代,為全球患者帶來更健康、更智能的生活。
關于SynSense時識科技
SynSense時識科技(原名aiCTX)創立于2017年,是全球領先的類腦智能與應用解決方案提供商。 SynSense時識科技專注類腦智能的研究與開發,以蘇黎世大學和蘇黎世聯邦理工學院20+年全球領先的研發經驗和技術積累為基石,聚焦邊緣計算應用場景,提供橫跨感知與計算的類腦智能應用與解決方案。是全球首個同時擁有類腦智能領域感知與計算技術,并掌握該領域大量核心底層專利的類腦智能公司。 SynSense時識科技率先實現了類腦芯片商業化應用零的突破,為人工智能向認知智能發展,萬物互聯向萬物智聯發展邁出了關鍵一步。SynSense將和伙伴一起,共同構建“端到芯”“物與物”“物與人”萬物智聯的認知生態,引領全球類腦智能應用與發展,為人類未來美好生活創造福祉。
-
處理器
+關注
關注
68文章
19813瀏覽量
233615 -
監測設備
+關注
關注
2文章
309瀏覽量
14271 -
智能芯片
+關注
關注
0文章
141瀏覽量
25728
原文標題:超低功耗類腦智能芯片開啟可穿戴癲癇監測設備新紀元!SynSense時識科技與海南大學聯合研究成果發布
文章出處:【微信號:SynSense時識科技,微信公眾號:SynSense時識科技】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
NVIDIA在ICRA 2025展示多項最新研究成果
佛山智能裝備院與華數機器人在具身智能工業機器人領域的研究成果

浙江大學與大華股份共建研究生聯合培育基地
開源軟件的價值解讀 哈佛商學院和多倫多大學聯合撰寫
神經形態視覺傳感器企業時識科技獲數千萬人民幣B+輪融資

SynSense時識科技亮相CES,展現類腦智能“芯”實力
SynSense時識科技發布全新XyloAudio 3類腦開發套件
SynSense時識科技助力前沿科技,加速應用革新
海南大學副校長一行到訪芯原海南
中移芯昇發布智能可信城市蜂窩物聯網基礎設施研究成果

SynSense時識科技獲數億元戰略投資,加速類腦技術產業化
SynSense時識科技宣布完成數億元戰略投資
SynSense時識科技收購瑞士類腦視覺傳感器公司iniVation 100%股權
SynSense時識科技成功收購瑞士類腦視覺傳感器公司iniVation,類腦智能航母蓄勢待發

評論