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SynSense時識科技與海南大學聯合研究成果發布

SynSense時識科技 ? 來源:SynSense時識科技 ? 2024-10-23 14:40 ? 次閱讀

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。

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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。

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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。

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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。

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