曹勇
- 作品数：36 被引量：113H指数：7
- 供职机构：中国航天员科研训练中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国航天医学工程预先研究项目更多>>
- 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术机械工程理学更多>>
- 语义匹配性及刺激间隔对视听双模态脑控字符输入系统的影响
- 2018年
- 近年来,基于事件相关电位(ERP)的脑控字符输入系统的研究越来越多,视觉与听觉的多模态刺激范式作为一种新型的复合刺激越来越受到关注.然而,研究视听双模态刺激的脑控字符输入系统性能因素的文章却很少报道.本研究旨在初步探究视听觉刺激的语义匹配性以及刺激间隔(SOA)对视听双模态脑控字符输入系统的影响.为此,本研究设计了语义匹配、语义失配两种刺激范式,每种范式又设置两种不同的刺激间隔(200,ms或400,ms).10名健康被试参与了本实验,通过对比事件相关电位特征、可分性及分类正确率发现视听觉匹配性、刺激间隔以及两者交互作用对非目标刺激大脑反应、目标刺激大脑反应及其可分性都有显著性影响,且视听觉的匹配性对视听联合脑控字符输入系统分类正确率影响显著,但是不同刺激间隔脑机接口分类正确率之间并无显著性差异.本研究的结果能够为基于双模态刺激脑控字符输入系统的范式选择和优化提供一定的指导意见.
- 安兴伟曹勇綦宏志焦学军明东
- 关键词：脑机接口事件相关电位双模态
- 航天噪声环境对脑机接口的影响研究被引量：1
- 2017年
- 针对目前研究较薄弱的脑机接口在舱内噪声环境下的适应性问题,通过调整天宫一号舱内噪声录音至60dB以完全模拟太空舱内环境噪声,探究了P300、SSVEP和运动想象三种脑机接口在模拟天宫一号舱内噪声环境下分类正确率和特征的变化。结果显示:模拟天宫一号噪声环境与安静环境(20~40dB)相比,P300靶刺激幅值发生了较显著提高,但是分类正确率无显著性改变;SSVEP的各频率信噪比和分类正确率无显著性改变;运动想象正确率下降且显著,但仍在适用范围。表明脑机接口在载人航天噪声环境下具有较强适用性。
- 张朕焦学军杨涵钧徐凤刚姜劲曹勇潘津津
- 关键词：脑机接口载人航天噪声P300SSVEP
- 一种复杂系统人因失误模式的分析方法及系统
- 一种复杂系统人因失误模式的分析方法及系统，包括：基于复杂系统中的各项任务结合预先构建的操作员能力库中的各项能力进行匹配度计算，并基于计算得到的匹配度筛选出能力不匹配的任务；基于能力不匹配的任务利用专家和云模型结合的综合评...
- 王波王刚丁少闻姜昌华廖广姗曹勇王春慧陈韶华
- 利用fNIRS研究情绪状态下的脑力负荷评估被引量：4
- 2016年
- 为研究采用功能性近红外光谱(fNIRS)技术评估不同情绪状态下操作者脑力负荷(MWL)的可行性,为开展以MWL评估为基础的操作者功能状态(OFS)评估提供技术支持,进行了多种情绪刺激下的图片n-back任务实验,包括负性、积极和中性三组情绪.采用任务绩效、主观量表和fNIRS生理测量等方法采集16名参试者的实验数据.任务绩效和主观状态评分均表明参试者MWL在外部因素影响下发生变化.从fNIRS信息中提取了时域、频域和非线性域共380个生理特征作为OFS评估模型输入,采用支持向量机作为分类器,建立了MWL评估模型.评估模型采用中性情绪刺激下的任务数据作为训练数据,积极情绪和负性情绪刺激下的实验数据作为测试数据,分别取得了92.49%、75.90%和79.99%的平均分类正确率.通过实验数据分析,验证了任务负荷和情绪刺激能够有效影响操作者MWL的实验假设,证明了采用fNIRS技术建立多种情绪状态下MWL评估模型的可行性,为开展复杂任务情况下以MWL为基础的OFS评估提供依据.
- 姜劲焦学军潘津津王春慧张朕曹勇杨涵钧徐凤刚
- 关键词：医用光学情绪状态
- 基于经颅直流电刺激的心理旋转能力增强研究被引量：1
- 2021年
- 经颅直流电刺激(tDCS)是一种非侵入性弱电流脑刺激技术,其主要是根据电极刺激极性不同使神经元的激活阈值不同,从而调节大脑皮层的兴奋性。本文将健康受试者随机分为三组:阳极刺激组、阴极刺激组和伪刺激组,每组5名受试者。然后,记录三组受试者刺激前和刺激后测试心理旋转能力的绩效数据,并采集静息态和任务态脑电数据。最后,通过对比分析三组受试者的行为学数据和脑电数据,探索经过不同极性的电刺激对三维心理旋转能力的影响。研究结果发现,阳极刺激组受试者正确反应时/正确率、正确率绩效水平均高于阴极刺激组和伪刺激组,并且差异有统计学意义(P<0.05);alpha波功率分析,发现心理旋转主要激活脑区有额叶、中央区、顶叶和枕叶;阳极刺激组,alpha波功率在额叶和枕叶发生显著变化(P<0.05)。本文结果表明,阳极刺激组在一定程度上能够提升受试者的心理旋转能力,本文研究结果可以为进一步研究tDCS对心理旋转能力的作用机制提供重要的理论支持。
- 郭娅美焦学军姜劲曹勇楚洪祚李启杰
- 关键词：心理旋转脑电功率谱
- 从功能性近红外光谱法的光学信号中提取心动和呼吸特征被引量：7
- 2015年
- 认知神经科学的快速发展,使得各种生理参数的客观测量得以实现,其中功能性近红外光谱(f NIRS)是一种新兴的脑成像方法,可以检测经过人体皮肤组织的血液动力学指标,包括含氧血红蛋白(Hb O)、脱氧血红蛋白(Hb)和总血红蛋白(t Hb)含量。心电图(ECG)、呼吸波(RSP)则是常用的生理参数检测方法。研究目的是尝试利用f NIRS方法测得心率(HR)和呼吸率(BR)特征,利用时域形态学特征法、频域带通滤波法以及小波分解与重构方法提取心率及呼吸率,并与ECG、RSP真实信号的HR(77.0199)、BR(22.9153)进行对比。结果发现三种方法均可从f NIRS信号中提取出HR信号,其中用频域带通滤波器方法得到的HR为76.8807,偏差最小为-0.1392,利用相同方法提取的BR为21.7039,偏差为-1.2114。基本实现了从f NIRS信号中提取心率和呼吸率的目标。
- 潘津津焦学军姜国华焦典姜劲张朕曹勇徐凤刚
- 关键词：医用光学血氧变化心率
- 基于功能性近红外光谱成像的警觉度检测被引量：4
- 2018年
- 采用功能性近红外光谱成像(fNIRS)研究了警觉度的变化规律。通过10通道fNIRS技术采集了12名受试者前额部位的氧合血红蛋白(HbO)信号、脱氧血红蛋白(Hb)信号,并记录下实验中受试者的行为学数据。结果表明:可以根据主观量表评分和行为学数据将受试者的警觉度标注为3个水平,前30 min为高警觉度水平,中间30min为一般警觉度水平,后30min为低警觉度水平;此外,前额左侧的第2通道以及右侧的第9、7、8、6通道对警觉度变化的敏感度较高;在支持向量机模型下,12名受试者的警觉度三分类正确率为76.9%。本研究验证了fNIRS在警觉度检测上的可行性,并指出了对警觉度变化敏感脑区的位置,为警觉度的实时监测提供了新的思路。
- 曹勇焦学军姜劲傅嘉豪潘津津
- 关键词：光谱学氧合血红蛋白
- 基于功能性近红外光谱的睡眠研究综述被引量：2
- 2021年
- 睡眠是对身心健康有着重要意义的复杂生理过程,其研究范围涉及多个学科领域。目前睡眠的定量分析主要依靠作为“金标准”的多导睡眠监测仪(PSG)完成,但是它对人体的干扰较大,并且不能反映大脑的血流动力学状况。将功能性近红外光谱(fNIRS)用于睡眠研究,既满足了对人体干扰低这一需求又能够反映大脑的血流动力学状况。因此本文收集整理了fNIRS用于睡眠研究的相关文献,从睡眠分期研究、临床睡眠监测研究、疲劳检测研究现状等方面进行梳理总结,文章的最后总结了现有研究的局限,指出后续该领域的发展方向,以期为睡眠及脑血流动力学相关领域的研究提供参考。
- 黄梦盈焦学军姜劲杨捷鸿楚洪祚潘津津曹勇
- 关键词：睡眠脑血流动力学
- 基于迁移学习Boosting的跨时间脑力负荷识别研究
- 2024年
- 在航天任务中对脑力负荷的有效检测可以保障任务执行效率和生产安全,预测航天员的表现。针对跨时间脑力负荷检测,依据MATB任务设计了包含不同难度任务的跨时间实验范式,采集了14名志愿者3次不同时间的脑电数据。基于迁移学习Boosting方法,引入辅助数据,设计了基于TrAdaboost的跨时间脑力负荷识别算法,在没有目标数据参与的情况下进行了跨时间的分类识别。探索了最佳分段长度和辅助样本比例对识别效果的影响,并基于多个数据样本进行了决策研究,跨时间下的脑力负荷最佳识别准确率达到74.73%。结果表明,提出的跨时间脑力负荷分类框架实现了脑力负荷的有效识别。
- 钟文潇安兴伟刘畅高立鹏刘爽姜劲曹勇焦学军明东
- 关键词：脑电图
- 基于fNIRS和ECG的大脑警觉度客观检测研究被引量：1
- 2023年
- 航天员执行操纵和维护设备等任务时需保持高警觉状态,以便应对突发情况,保护自身安全。针对目前警觉度检测尚无统一标准,单生理参数检测法可靠性差的问题,利用多模态参数检测法,采用PVT任务与2-back任务组合诱导警觉度降低,通过功能性近红外光谱技术(fNIRS)和心电技术(ECG)采集14名被试前额部分的氧合血红蛋白(HbO)信号、脱氧血红蛋白(Hb)信号以及ECG信号,并记录被试的行为学数据。结果表明:此实验范式成功诱导警觉度下降,在低警觉度状态下大脑代谢水平增加,复杂度增加,大脑前额区活跃度增加;心率降低,副交感神经活性增强。二者特征相结合增大了警觉度识别三分类准确度。在支持向量机模型下,14名被试的平均三分类正确率达到(80.37±5.76)%,较之前文献报道的正确率有所提升。验证了此特征模型检测警觉度水平的有效性及使用混合特征矩阵提高警觉度模型的鲁棒性。
- 王璐琪姜劲孙子恒代艳莹曹勇焦学军周鹏
- 关键词：心电
