VR設(shè)備和想象腦電識(shí)別技術(shù)在緩解心理問題上的應(yīng)用

黎思源

摘 要 現(xiàn)在因?yàn)樯钆c工作的節(jié)奏加快，有著心理壓力的人越來(lái)越多，過(guò)重的心理壓力或者負(fù)面情緒可能會(huì)影響到人們的心情、對(duì)各種事物的看法，嚴(yán)重的可能會(huì)產(chǎn)生自殘的行為，報(bào)復(fù)社會(huì)或者犯罪，多數(shù)人有著過(guò)重的心理壓力，這會(huì)影響社會(huì)的安定。所以人們的心理問題需要得到高度重視，需要采取一定的措施來(lái)解決這些隱患。本文從人們的心理壓力緩解方式入手，通過(guò)VR設(shè)備的應(yīng)用，提出人們心理壓力較大的解決方案。

關(guān)鍵詞 心理問題；VR設(shè)備；腦信號(hào)接收處理

中圖分類號(hào) TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）16-0169-01

1 現(xiàn)代人心理問題的發(fā)展分析

現(xiàn)代人的負(fù)面情緒較為嚴(yán)重，現(xiàn)代社會(huì)的生活壓力較大，很多人處于亞健康的狀態(tài)。心理學(xué)上把焦慮、緊張、憤怒、沮喪、悲傷、痛苦等情緒統(tǒng)稱為負(fù)性情緒，有時(shí)又稱為負(fù)面情緒，人們之所以這樣稱呼這些情緒，是因?yàn)榇祟惽榫w體驗(yàn)是不積極的，對(duì)于我們的身體和心理有著負(fù)面的干擾?，F(xiàn)代人的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，所以對(duì)于這些不良的心理狀態(tài)要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。采取各種方式，比如音樂、電影等，讓心理得到放松。想要做到這些，需要借助一定的新技術(shù)，因?yàn)槿藷o(wú)法讓這些娛樂措施恰到好處地出現(xiàn)。采用虛擬視覺的技術(shù)，可以讓人看到在現(xiàn)實(shí)世界中可能一直無(wú)法看到的東西，比如去一些地方旅游等。虛擬現(xiàn)實(shí)可以給人以豐富的體驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合了腦電波處理、信號(hào)傳送、圖像生成等多種新型技術(shù)，結(jié)合起來(lái)給人以極好的使用體驗(yàn)。通過(guò)VR顯示器接受大腦活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電信號(hào)，傳輸給電腦進(jìn)行運(yùn)算生成能夠緩解心理疾病患者心情的虛擬環(huán)境，并通過(guò)對(duì)傳出的信號(hào)進(jìn)行不斷地分析計(jì)算，得出對(duì)此患者有效的心理療法。通過(guò)腦-機(jī)接口在大腦和其他電子設(shè)備之間建立交流和控制通路的技術(shù)，將大腦的信號(hào)解讀成相應(yīng)的感情信號(hào)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算，通過(guò)運(yùn)算得出可以緩解使用者心理壓力或者負(fù)面情緒的場(chǎng)景、故事、音樂，導(dǎo)入到VR頭顯設(shè)備，通過(guò)VR技術(shù)給使用者帶來(lái)的沉浸感與代入感，讓使用者的心理壓力或者負(fù)面情緒得到一定程度的緩解。

2 VR設(shè)備的技術(shù)概述

VR通常采取頭戴式眼鏡的形式，在眼睛的前面具有屏幕，聲音可以通過(guò)揚(yáng)聲器或耳機(jī)來(lái)進(jìn)行傳送。在視頻游戲中使用的一些VR系統(tǒng)可以通過(guò)游戲控制器向用戶傳送振動(dòng)和其他感覺。虛擬現(xiàn)實(shí)還指通過(guò)遠(yuǎn)程呈現(xiàn)或使用虛擬制品（VA）來(lái)提供用戶的虛擬存在的遠(yuǎn)程通信環(huán)境。沉浸式環(huán)境可以類似于真實(shí)世界，以創(chuàng)建逼真的體驗(yàn)，讓現(xiàn)實(shí)中玩家可以使用虛擬的力量。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）提供了一種新的媒介，用于在對(duì)人有效且同時(shí)高度受控的方式下呈現(xiàn)情感相關(guān)的復(fù)雜刺激。因此，VR應(yīng)用已經(jīng)吸引了心理治療師和研究者的注意。在過(guò)去幾十年中，虛擬現(xiàn)實(shí)和模擬技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療培訓(xùn)和教育中實(shí)施。心理治療模擬器對(duì)于醫(yī)生培訓(xùn)是非常有價(jià)值的，醫(yī)院已經(jīng)為這種專用設(shè)備支付了大量的資金。VR具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如，它讓患者處于受保護(hù)的環(huán)境中，患者可以再次經(jīng)歷心理不適的情況從而進(jìn)行脫敏治療等等。關(guān)于該技術(shù)在治療不同心理障礙中的應(yīng)用，研究者已經(jīng)獲得了大量有效性的數(shù)據(jù)，包括對(duì)于焦慮癥、進(jìn)食障礙和交際障礙等治療。最初，VR被用來(lái)治療簡(jiǎn)單的恐懼癥，特別是恐高和飛行恐懼。對(duì)幽閉恐懼癥、恐懼駕駛和對(duì)蜘蛛的恐懼的治療方案也隨之而來(lái)。目前，正在進(jìn)行關(guān)于創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、進(jìn)食障礙、精神分裂性幻覺和藥品成癮的治療研究。在使用VR來(lái)分散疼痛方面取得了相當(dāng)大的成功?，F(xiàn)有的模擬設(shè)備是標(biāo)準(zhǔn)化的，它們?cè)诮换ツ芰Ψ矫嬗邢?，但這個(gè)技術(shù)還在研發(fā)，從而建立個(gè)性化的治療方案。

3 想象腦電識(shí)別技術(shù)在VR設(shè)備中的應(yīng)用

想象腦電模式識(shí)別技術(shù)是一種不依賴外周神經(jīng)和肌肉組織的技術(shù)，在大腦與計(jì)算機(jī)或者電子設(shè)備之間直接建立交流和控制通路的技術(shù)，通過(guò)這樣的技術(shù)可以對(duì)大腦中的電信號(hào)進(jìn)行收集，通過(guò)設(shè)備對(duì)接收到的腦電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，將帶有情感信息的腦電信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)。

1）模式識(shí)別技術(shù)。模式識(shí)別是機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)分支，其重點(diǎn)在于識(shí)別數(shù)據(jù)中的模式和規(guī)則，盡管在某些情況下被認(rèn)為幾乎與機(jī)器學(xué)習(xí)差不多。模式識(shí)別系統(tǒng)在許多情況下采用原始數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練，但是當(dāng)沒有標(biāo)記數(shù)據(jù)可用時(shí)，可以使用其他算法來(lái)發(fā)現(xiàn)先前未知的模式。數(shù)據(jù)庫(kù)（KDD）中的模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)這些領(lǐng)域很難分開，因?yàn)樗鼈冇袝r(shí)候的內(nèi)容是重疊的。所有這些領(lǐng)域都是從人工智能工程和統(tǒng)計(jì)學(xué)演變而來(lái)的，他們通過(guò)整合彼此的發(fā)展，想法變得越來(lái)越相似。在機(jī)器學(xué)習(xí)中，模式識(shí)別是將標(biāo)簽分配給輸入值。模式識(shí)別的主要應(yīng)用是分類，它試圖將每個(gè)輸入值進(jìn)行分類，比如把人的情感轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的信號(hào)，從而對(duì)于顯示的內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)的選擇。模式識(shí)別算法通常旨在為所有可能的輸入提供合理的答案，并且執(zhí)行輸入的最大可能匹配，考慮它們的統(tǒng)計(jì)學(xué)變化。具體使用的是模式匹配算法，在具有預(yù)先存在的模式的輸入中尋找精確匹配。模式匹配算法的常見示例是正則表達(dá)式匹配，其在文本數(shù)據(jù)中查找給定類型的模式，并且被包括在許多文本編輯器和字處理器的搜索功能中。模式匹配算法可以使用由模式識(shí)別提供的輸出算法，使信號(hào)間的轉(zhuǎn)換變得精準(zhǔn)高效。

2）支持向量機(jī)技術(shù)。支持向量機(jī)（SVM）表示一組從訓(xùn)練數(shù)據(jù)創(chuàng)建函數(shù)的學(xué)習(xí)技術(shù)，訓(xùn)練數(shù)據(jù)通常包括輸入對(duì)象和期望輸出的對(duì)象。學(xué)習(xí)的函數(shù)可以用于預(yù)測(cè)新對(duì)象的輸出。SVM通常用于對(duì)輸入量進(jìn)行分類，也用于回歸和偏好學(xué)習(xí)，分別稱為支持向量回歸SVR和排名SVM。SVM屬于一類廣義線性分類器，其中分類函數(shù)在特征空間的形式為一個(gè)平面。SVM的特殊性質(zhì)是SVM可以實(shí)現(xiàn)高度的泛化，泛化表示學(xué)習(xí)函數(shù)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)或在訓(xùn)練中排除未知數(shù)據(jù)的性能。通過(guò)SVM技術(shù)可以把VR設(shè)備中的圖像進(jìn)行正確識(shí)別，將其轉(zhuǎn)化為人可以識(shí)別的感情信號(hào)。

3）通訊技術(shù)。WiFi是一種允許電子設(shè)備連接到一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）的技術(shù)，通常使用2.4GUHF或5G SHF ISM射頻頻段。連接到無(wú)線局域網(wǎng)通常是有密碼保護(hù)的，但也可是開放的，這樣就允許任何在WLAN范圍內(nèi)的設(shè)備可以連接上。WiFi的目的是改善基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。WiFi最主要的優(yōu)勢(shì)在于不需要布線，可以不受布線條件的限制，因此非常適合移動(dòng)辦公用戶的需要，并且由于發(fā)射信號(hào)功率低于100mw，低于手機(jī)發(fā)射功率，所以WiFi上網(wǎng)相對(duì)也是最安全健康的。WiFi技術(shù)與藍(lán)牙技術(shù)一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無(wú)線技術(shù)。不同的是，WiFi具有更大的覆蓋范圍和更高的傳輸速率，作為一種可靠的技術(shù)，WiFi通訊設(shè)備可以及時(shí)地把大腦內(nèi)的信號(hào)傳輸給VR設(shè)備，高效而準(zhǔn)確。

4 總結(jié)與展望

本文回顧了VR在心理治療中的主要應(yīng)用，并提供了對(duì)心理治療和臨床研究的未來(lái)前景的展望?；赩R設(shè)備的想象腦電識(shí)別技術(shù)將會(huì)有更加廣闊的發(fā)展平臺(tái)，其對(duì)于緩解現(xiàn)代人的心理壓力有著顯著的效果，通過(guò)現(xiàn)代化的模式識(shí)別算法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，使其更加適應(yīng)于心理壓力的治療。

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