帶上無(wú)線(xiàn)無(wú)創(chuàng)的腦電采集裝備，即可得到能夠準(zhǔn)確識(shí)別我們身份的專(zhuān)屬“腦紋”。作為一種新型的生物特征，腦電信號(hào)與傳統(tǒng)的“刷臉”、指紋識(shí)別相比在安全性、隱蔽性、防脅迫性等方面具有更大的優(yōu)勢(shì)，為身份識(shí)別認(rèn)證提供了一種全新的解決方案。中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所左年明研究員團(tuán)隊(duì)在跨時(shí)間和跨認(rèn)知場(chǎng)景下的腦電信號(hào)身份識(shí)別研究中取得重要進(jìn)展。

基于個(gè)人生物信息的身份識(shí)別和驗(yàn)證技術(shù)是利用個(gè)體人類(lèi)所獨(dú)有的唯一生物特征進(jìn)行個(gè)體身份識(shí)別和驗(yàn)證的技術(shù)。目前，利用指紋、虹膜和人臉等個(gè)體生物信息進(jìn)行身份識(shí)別的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)較為成熟，但仍存在一些限制，例如指紋和人臉等生物特征暴露在身體表面，非常較為容易被他人盜用。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，近年來(lái)，利用人腦意識(shí)活動(dòng)產(chǎn)生的神經(jīng)內(nèi)電活動(dòng)信號(hào)進(jìn)行個(gè)體身份識(shí)別的技術(shù)引起了廣泛的興趣。個(gè)體的腦電信號(hào)特征具有唯一性，并且在生物特征識(shí)別中相對(duì)于其他方式具有更高的安全性。腦電信號(hào)是由大腦意識(shí)活動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的神經(jīng)電信號(hào)，很難被其他人模仿和偽造，并且不依賴(lài)于外界諸多因素影響（外傷、光照等）。此外，腦電信號(hào)會(huì)隨著情緒狀態(tài)或者心理壓力的變化而改變，因此可以在個(gè)體被強(qiáng)迫威脅的情況下自然而然地禁用，從而更加保護(hù)個(gè)體的信息安全。

重要的是，為了在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中可使用腦電信號(hào)進(jìn)行個(gè)體身份識(shí)別和驗(yàn)證，必須確保擬采用的腦電信號(hào)滿(mǎn)足作為個(gè)體識(shí)別技術(shù)的一些關(guān)鍵特性，如普適性、持久性、唯一性、便捷性。普適性，指腦電作為生物識(shí)別特征應(yīng)該適用于每一個(gè)人而不是特定人群（如常規(guī)人群、外傷、殘疾及其他疾病等）；持久性，指腦電的個(gè)體識(shí)別特征應(yīng)該是穩(wěn)定的，要求即使時(shí)間變化，腦電信號(hào)依然可以作為個(gè)體身份識(shí)別特征；唯一性，要求腦電信號(hào)特征對(duì)于每個(gè)不同的個(gè)體都是可區(qū)分的；便捷性，要求簡(jiǎn)單快速地從個(gè)體采集腦電信號(hào)，不需要佩戴復(fù)雜的腦電設(shè)備及準(zhǔn)備工作。

針對(duì)上述要求，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所腦圖譜與類(lèi)腦部門(mén)腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心左年明研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，采用公開(kāi)數(shù)據(jù)集和基于自主研發(fā)的可穿戴腦電設(shè)備采集的數(shù)據(jù)集進(jìn)行了逐一驗(yàn)證。研究團(tuán)隊(duì)提出了多損失聯(lián)合域適應(yīng)識(shí)別模型，充分考慮腦電跨時(shí)間和跨情緒帶來(lái)的域間邊緣概率分布差異和條件概率分布差異，在跨時(shí)間和跨認(rèn)知場(chǎng)景下的個(gè)體身份識(shí)別取得了重要進(jìn)展。

研究團(tuán)隊(duì)首先在公開(kāi)的正常人腦電信號(hào)數(shù)據(jù)集上建立了個(gè)體識(shí)別模型，時(shí)隔2-60天之后，再次采集同樣群體的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果證明基于62個(gè)通道信號(hào)的個(gè)體身份識(shí)別準(zhǔn)確度在99%以上。此外，團(tuán)隊(duì)使用基于可穿戴式腦電技術(shù)采集的16個(gè)通道信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，識(shí)別準(zhǔn)確度仍然達(dá)到96%。針對(duì)自主采集的不同情緒障礙的數(shù)據(jù)集，不同程度抑郁障礙患者群體（共61人）盡管情緒狀態(tài)波動(dòng)非常大（從輕度抑郁到重度抑郁），但是個(gè)體身份識(shí)別的準(zhǔn)確度依然沒(méi)有受到太大影響，準(zhǔn)確度在97%以上。該研究充分證實(shí)了基于較少通道的可穿戴式腦電裝備可以實(shí)現(xiàn)跨時(shí)間、跨認(rèn)知狀態(tài)的個(gè)體身份識(shí)別。該研究中臨床數(shù)據(jù)采集所使用的無(wú)線(xiàn)無(wú)創(chuàng)可穿戴技術(shù)，為左年明研究員團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的腦認(rèn)知檢測(cè)-調(diào)控閉環(huán)裝備的一個(gè)初級(jí)功能應(yīng)用。該裝備為無(wú)線(xiàn)無(wú)創(chuàng)可穿戴式設(shè)計(jì)（無(wú)需導(dǎo)電膏），完全實(shí)現(xiàn)了“即戴即用”的腦電采集需求，并具備腦信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)實(shí)時(shí)識(shí)別、個(gè)體化實(shí)時(shí)閉環(huán)高精度調(diào)控的完整雙向閉環(huán)腦機(jī)接口功能，可實(shí)現(xiàn)“定點(diǎn)、定向、定量”的腦認(rèn)知功能檢測(cè)-調(diào)控。該項(xiàng)技術(shù)為本領(lǐng)域國(guó)際首創(chuàng)，有望在臨床神經(jīng)精神疾病的檢測(cè)和治療以及無(wú)創(chuàng)雙向腦機(jī)接口等領(lǐng)域開(kāi)展應(yīng)用，部分型號(hào)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，獲得了第三方醫(yī)療檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的電氣性能和安全性檢驗(yàn)，目前已經(jīng)在近10家臨床醫(yī)院和其他特殊場(chǎng)景測(cè)試使用。