本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)、終端及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、神經(jīng)反饋原理是操作性條件反射，旨在通過大腦反饋來訓(xùn)練和調(diào)節(jié)大腦，具有修復(fù)和再訓(xùn)練大腦活動(dòng)的能力，可用于控制病人和健康人的大腦狀態(tài)，以增強(qiáng)人的認(rèn)知功能。

2、目前，神經(jīng)反饋主要集中在利用腦電波中的θ波進(jìn)行工作記憶的反饋訓(xùn)練，具體方法包括使用視覺或聽覺刺激來引導(dǎo)受試者調(diào)整自己的腦波以達(dá)到實(shí)驗(yàn)者設(shè)定的目標(biāo)。通過監(jiān)測(cè)腦波活動(dòng)，實(shí)時(shí)反饋幫助受試者逐漸調(diào)整，從而改善其工作記憶的表現(xiàn)，這種方法通過增強(qiáng)特定的腦波頻率來促進(jìn)記憶能力的提升。

3、然而，上述方案存在一定的局限性，主要體現(xiàn)在：靈活性差：許多現(xiàn)有系統(tǒng)主要依賴于單一腦電波頻段如α波、β波來評(píng)估用戶的心理狀態(tài)，而對(duì)于這些腦電波的調(diào)控難易度則使用統(tǒng)一的調(diào)控手段缺乏針對(duì)性的措施，難以適應(yīng)個(gè)體間對(duì)難易度接受程度差異較大的情況。監(jiān)控能力不足：現(xiàn)有方案在處理腦反饋信號(hào)時(shí)，往往只是使用單一的指標(biāo)來給予反饋，缺乏對(duì)被試實(shí)際接受程度的監(jiān)控，導(dǎo)致整體調(diào)控不可知。任務(wù)參與程度差：現(xiàn)有神經(jīng)反饋方案雖然盡可能通過降低實(shí)驗(yàn)難度來積極引導(dǎo)被試向目標(biāo)方向調(diào)控，但是這種手段缺乏對(duì)被試的吸引力，很難調(diào)動(dòng)被試的積極性。

4、因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法、系統(tǒng)、終端及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中傳使用分級(jí)難度設(shè)計(jì)神經(jīng)反饋時(shí)，沒有考慮到腦區(qū)微狀態(tài)的改變和個(gè)體化接受程度的差異，導(dǎo)致被試者的工作記憶訓(xùn)練效果不佳的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法，所述一種神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法包括如下步驟：

3、設(shè)置神經(jīng)反饋任務(wù)，獲取腦電設(shè)備采集并記錄的目標(biāo)用戶執(zhí)行所述神經(jīng)反饋任務(wù)時(shí)的腦電波；

4、對(duì)所述腦電波進(jìn)行預(yù)處理，得到連續(xù)的eeg數(shù)據(jù)，根據(jù)所述eeg數(shù)據(jù)計(jì)算出全局場(chǎng)功率；

5、將所述全局場(chǎng)功率進(jìn)行聚類，得到多個(gè)微狀態(tài)模板，對(duì)多個(gè)所述微狀態(tài)模板進(jìn)行相關(guān)性分析，得到特定微狀態(tài)；

6、計(jì)算所述特定微狀態(tài)的平均持續(xù)時(shí)間、出現(xiàn)頻率和覆蓋率，根據(jù)所述平均持續(xù)時(shí)間、所述出現(xiàn)頻率和所述覆蓋率調(diào)整所述神經(jīng)反饋任務(wù)的訓(xùn)練難度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述目標(biāo)用戶的神經(jīng)反饋調(diào)節(jié)。

7、可選地，所述的神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法，其中，所述神經(jīng)反饋任務(wù)為一個(gè)火箭移動(dòng)程序，所述腦電波為目標(biāo)用戶執(zhí)行所述火箭移動(dòng)程序時(shí)在目標(biāo)感興趣區(qū)域的大腦激活情況；

8、其中，所述火箭移動(dòng)程序中的火箭在空間中的移動(dòng)速度與所述目標(biāo)用戶的θ波調(diào)節(jié)幅度成正比。

9、可選地，所述的神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法，其中，所述對(duì)所述腦電波進(jìn)行預(yù)處理，得到連續(xù)的eeg數(shù)據(jù)，具體包括：

10、通過連續(xù)小波變換技術(shù)對(duì)所述腦電波進(jìn)行信號(hào)分解，得到中間數(shù)據(jù)；

11、通過獨(dú)立分量分析技術(shù)對(duì)所述中間數(shù)據(jù)進(jìn)行源信號(hào)分離，得到連續(xù)的eeg數(shù)據(jù)。

12、可選地，所述的神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法，其中，所述根據(jù)所述eeg數(shù)據(jù)計(jì)算出全局場(chǎng)功率，具體包括：

13、根據(jù)所述eeg數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)電極信息的計(jì)算出全局場(chǎng)功率gfp(t)：

14、

15、其中，t表示時(shí)間，n表示電極的數(shù)量，i表示電極的序數(shù)，vi(t)表示第i個(gè)電極在時(shí)間t的電位，表示所有電極的電位在時(shí)間t的平均值。

16、可選地，所述的神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法，其中，所述將所述全局場(chǎng)功率進(jìn)行聚類，得到多個(gè)微狀態(tài)模板，對(duì)多個(gè)所述微狀態(tài)模板進(jìn)行相關(guān)性分析，得到特定微狀態(tài)，具體包括：

17、使用k-means聚類方法對(duì)所述全局場(chǎng)功率對(duì)應(yīng)的電極位置進(jìn)行聚類：

18、

19、其中，j表示聚類，k表示簇的數(shù)量，k表示簇的序數(shù)，xi表示第i個(gè)電極的電極位置向量，μk表示第k個(gè)簇的質(zhì)心；

20、根據(jù)聚類的結(jié)果得到多個(gè)微狀態(tài)模板，對(duì)多個(gè)所述微狀態(tài)模板進(jìn)行相關(guān)性分析，得到與用戶工作記憶相關(guān)性最大的特定微狀態(tài)a。

21、可選地，所述的神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法，其中，所述計(jì)算所述特定微狀態(tài)的平均持續(xù)時(shí)間、出現(xiàn)頻率和覆蓋率，具體包括：

22、計(jì)算所述特定微狀態(tài)a的平均持續(xù)時(shí)間durationa：

23、

24、其中，na表示特定微狀態(tài)a的出現(xiàn)次數(shù)，j表示特定微狀態(tài)出現(xiàn)次數(shù)的序數(shù)，dj表示特定微狀態(tài)第j次出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間；

25、計(jì)算所述特定微狀態(tài)a的出現(xiàn)頻率frequencya：

26、

27、其中，t表示總時(shí)間；

28、計(jì)算所述特定微狀態(tài)a的覆蓋率coveragea：

29、

30、其中，ta表示特定微狀態(tài)a出現(xiàn)的總時(shí)長(zhǎng)或總時(shí)長(zhǎng)段數(shù)，ttotal表示所有微狀態(tài)的總時(shí)長(zhǎng)。

31、可選地，所述的神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法，其中，所述根據(jù)所述平均持續(xù)時(shí)間、所述出現(xiàn)頻率和所述覆蓋率調(diào)整所述神經(jīng)反饋任務(wù)的訓(xùn)練難度，具體包括：

32、根據(jù)所述平均持續(xù)時(shí)間、所述出現(xiàn)頻率和所述覆蓋率得到所述目標(biāo)用戶的自我調(diào)節(jié)能力；

33、若所述自我調(diào)節(jié)能力增強(qiáng)，則降低所述火箭移動(dòng)程序中火箭的飛行加速度，若所述自我調(diào)節(jié)能力減弱，則提高所述火箭移動(dòng)程序中火箭的飛行加速度。

34、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中，所述神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括：

35、腦電波數(shù)據(jù)采集模塊，用于設(shè)置神經(jīng)反饋任務(wù)，獲取腦電設(shè)備采集并記錄的目標(biāo)用戶執(zhí)行所述神經(jīng)反饋任務(wù)時(shí)的腦電波；

36、數(shù)據(jù)預(yù)處理模型模塊，用于對(duì)所述腦電波進(jìn)行預(yù)處理，得到連續(xù)的eeg數(shù)據(jù)，根據(jù)所述eeg數(shù)據(jù)計(jì)算出全局場(chǎng)功率；

37、特定微狀態(tài)獲取模塊，用于將所述全局場(chǎng)功率進(jìn)行聚類，得到多個(gè)微狀態(tài)模板，對(duì)多個(gè)所述微狀態(tài)模板進(jìn)行相關(guān)性分析，得到特定微狀態(tài)；

38、訓(xùn)練難度調(diào)節(jié)模塊，用于計(jì)算所述特定微狀態(tài)的平均持續(xù)時(shí)間、出現(xiàn)頻率和覆蓋率，根據(jù)所述平均持續(xù)時(shí)間、所述出現(xiàn)頻率和所述覆蓋率調(diào)整所述神經(jīng)反饋任務(wù)的訓(xùn)練難度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述目標(biāo)用戶的神經(jīng)反饋調(diào)節(jié)。

39、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種終端，其中，所述終端包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)程序，所述神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法的步驟。

40、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)程序，所述神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的神經(jīng)反饋任務(wù)的難度調(diào)節(jié)方法的步驟。

41、本發(fā)明中，設(shè)置神經(jīng)反饋任務(wù)，通過腦電設(shè)備采集并記錄目標(biāo)用戶執(zhí)行神經(jīng)反饋任務(wù)時(shí)的腦電波；對(duì)腦電波進(jìn)行預(yù)處理，得到連續(xù)的eeg數(shù)據(jù)，根據(jù)eeg數(shù)據(jù)計(jì)算出全局場(chǎng)功率；將全局場(chǎng)功率進(jìn)行聚類，得到多個(gè)微狀態(tài)模板，對(duì)多個(gè)微狀態(tài)模板進(jìn)行相關(guān)性分析，得到特定微狀態(tài)；計(jì)算特定微狀態(tài)的平均持續(xù)時(shí)間、出現(xiàn)頻率和覆蓋率，根據(jù)平均持續(xù)時(shí)間、出現(xiàn)頻率和覆蓋率調(diào)整神經(jīng)反饋任務(wù)的訓(xùn)練難度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)用戶的神經(jīng)反饋調(diào)節(jié)。本發(fā)明提供了一種更靈活和準(zhǔn)確的神經(jīng)反饋調(diào)節(jié)方法，使用腦區(qū)微狀態(tài)監(jiān)測(cè)被試的接受程度給予范式難度變化的調(diào)整，以多角度檢測(cè)的形式為被試提供更有效的工作記憶訓(xùn)練。