AI基础模型解决脑信号标记短缺问题AI foundation model addresses brain signal labeling shortage

环球医讯 / AI与医疗健康来源:medicalxpress.com韩国 - 英语2025-12-20 14:55:01 - 阅读时长2分钟 - 853字
韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)Jinung An博士团队成功开发全球首个EEG-fNIRS多模态基础模型,创造性解决脑信号分析中的"标记数据短缺"难题。该模型利用约1,250小时来自918人的脑信号数据进行无监督训练,无需同时测量EEG和fNIRS信号即可实现高精度分析,能执行单一或联合信号分析,突破了现有技术的结构限制,为类脑AI和脑机接口等未来脑工程技术发展提供了关键支持,相关成果已发表在《生物医学计算机》期刊上。
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AI基础模型解决脑信号标记短缺问题

DGIST智能机器人系的Jinung An博士领导的研究团队开发了一种新型AI基础模型,创造性地解决了"标记数据短缺"问题,该问题被认为是基于深度学习的脑信号分析中最大的挑战。该技术旨在自主学习脑信号,并因其仅需极少量标记即可提供高准确度的能力而受到关注。

该研究成果发表在《生物医学计算机》期刊上。

该研究由Jinung An博士(智能机器人系首席研究员、跨学科工程专业兼任教授)与博士后研究员Uijin Jeong(郑义真)和Sihu Park(朴时雨)(机器人与机电一体化研究所,生物实体物理AI研究组)共同完成。他们的成就是世界上首次开发出能够理解和分析EEG(脑电图)和fNIRS(功能性近红外光谱)信号的EEG-fNIRS多模态基础模型。

研究团队从918名个体获取了约1,250小时的超大型脑信号数据,并以无监督方式(无需标记)训练了模型。该模型设计用于同时识别EEG和fNIRS各自独特的特征以及两种信号之间可能共享的表达方式。

特别值得一提的是,虽然此前开发多模态AI存在显著限制,例如几乎不可能同时获取EEG和fNIRS测量数据,但本研究开发的模型设计为无需同时测量数据即可进行训练。

此外,该模型仅需少量标记即可实现高精度,并能使用单一模型执行仅EEG分析、仅fNIRS分析以及结合两种信号的多模态分析,从而完全克服了现有技术的结构限制。

Jinung An博士表示:"本研究是首个克服多模态脑信号分析结构限制的框架,在脑信号AI领域实现了根本性创新。特别是,这种对齐两种信号之间共享信息的对比学习策略,显著扩展了模型的表达能力,这将成为未来脑工程技术(如类脑AI和脑机接口)发展的关键转折点。"

更多信息: Jung Euijin(郑义真)等人,《EFRM:用于少样本脑信号分类的多模态EEG-fNIRS表征学习模型》,《生物医学计算机》(2025)。DOI: 10.1016/j.compbiomed.2025.111292

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