假装专心学习？脑电图评估系统让你展示你的脚

随着新冠肺炎疫情的全球蔓延，家庭办公和远程学习得到了进一步普及。对于网络学习等等，关注度一直是热点。如何实现对学习者在学习、训练和会议过程中的专注力的全面监控，进而对其在学习、训练和会议中的专注力做出客观有效的评价，已经引起了教育、心理学和医学领域的极大关注。

针对这一问题，哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院孙金伟教授、生物传感器技术团队曹天傲博士、刘丹副教授、王副教授创建了一套基于多生理信息的聚焦状态评估系统。

目前，从学术研究的角度来看，状态聚焦监控系统的评价存在方法过于主观、信号采集单一、相关设备体积大、便携性差、功耗大、各模块分离、集成性弱等问题。孙金伟的团队采取了不同的方法，创建了一套基于多种生理信息的注意力状态评估系统。首先，他们针对传统多通道脑电采集设备在尺寸和内部模块分离方面的局限性，设计了一种小型化、可穿戴的多生理信号采集节点。基于单通道脑电模拟采集前端、九轴加速度采集芯片和反射式血氧采集模块，实现了脑电、姿态信号和血氧信号的同步采集和实时显示，方便了受试者和操作者的同步观察。

在此基础上，针对无线体域网信息传输带宽和功耗的限制，孙金伟研究团队设计了一种基于无线射频WiFi的数据传输组网方式，能够满足具有分析精度的高速信号通信。他们在实验室环境中进行了诱导浓度的实验，并通过与反应时间和正确率拟合的回归分析建立了浓度的客观评价指标。利用预处理后的各种生理数据，提取各种特征，并根据与评价标准的相关性验证聚焦状态评价的性能。实验表明，注意力状态分类的最高准确率可达77.1%，实现了对注意力状态的有效评估。

与此同时，孙金伟团队还成功研发了包括脑电、体姿信号、血氧浓度信号在内的多生理信号检测装置，可以对学习者坐姿时的头部状态变化进行三维模拟和在线分析，并基于采集到的生理信号实时分析评估精神集中程度。它摒弃了传统采集设备体积大、不易磨损的缺点，表现出小型化、智能化、可穿戴、稳定高效、实用性强的特点，推动了多元生理参数检测技术的实用化发展，对教育教学方案的改进和完善具有反馈意义。