隨著新冠肺炎疫情的全球蔓延，居家辦公、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)得到了進(jìn)一步的普及。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)等，專注力一直是被密切關(guān)注的熱點(diǎn)。如何實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、開會(huì)過程中專注力的綜合監(jiān)測(cè)，進(jìn)而對(duì)其學(xué)習(xí)培訓(xùn)、開會(huì)專注狀態(tài)等做出客觀有效的評(píng)估，已在教育界、心理學(xué)界、醫(yī)學(xué)界等領(lǐng)域受到高度矚目。

　　針對(duì)這一問題，哈爾濱工業(yè)大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院孫金瑋教授，生物體傳感技術(shù)團(tuán)隊(duì)博士曹天傲，以及副教授劉丹、王啟松等人打造了一套基于多元生理信息的專注狀態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

　　目前，從學(xué)術(shù)研究角度看，專注狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)評(píng)價(jià)存在方法過于主觀、采集信號(hào)單一、相關(guān)設(shè)備體積較大、便攜性差、費(fèi)電且各個(gè)模塊分立、集成性弱等問題。孫金瑋團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，打造了一套基于多元生理信息的專注狀態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。他們首先針對(duì)傳統(tǒng)式多通道腦電采集設(shè)備的體積與內(nèi)部模塊分立的局限性，設(shè)計(jì)了微型化、可穿戴的多生理信號(hào)采集節(jié)點(diǎn)，基于單通道腦電信號(hào)模擬采集前端、九軸加速度采集芯片和反射式血氧采集模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腦電信號(hào)、姿態(tài)信號(hào)和血氧信號(hào)的同步采集與實(shí)時(shí)顯示，便于被試者與操作人員的同步觀測(cè)。

　　在此基礎(chǔ)上，對(duì)于無線體域網(wǎng)中信息傳輸?shù)膸�寬與功耗限制，孫金瑋科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了基于無線射頻WiFi的數(shù)據(jù)傳輸組網(wǎng)方式，可滿足分析精度的信號(hào)高速通信。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室環(huán)境下開展了專注狀態(tài)誘發(fā)實(shí)驗(yàn)，建立了以反應(yīng)時(shí)間和正確率進(jìn)行回歸分析擬合的專注力客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)。利用預(yù)處理后的各類生理數(shù)據(jù)，提取了多種特征，并依據(jù)與評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的相關(guān)性進(jìn)行了專注狀態(tài)評(píng)價(jià)性能的驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明，進(jìn)行專注狀態(tài)分類的準(zhǔn)確率最高可達(dá)77.1%，實(shí)現(xiàn)了對(duì)專注狀態(tài)的有效評(píng)價(jià)。

　　與此同時(shí)，孫金瑋團(tuán)隊(duì)還成功研制了包含腦電信號(hào)、身體姿態(tài)信號(hào)、血氧濃度信號(hào)的多元生理信號(hào)檢測(cè)設(shè)備，可對(duì)學(xué)習(xí)者坐姿的頭部狀態(tài)變化開展三維模擬與在線分析，并基于所采集的生理信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的腦力專注力的分析評(píng)估。摒棄了傳統(tǒng)采集設(shè)備體積龐大、不易佩戴的弊端，展現(xiàn)出了小型化、智能化、可穿戴及穩(wěn)定、高效、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，推動(dòng)了多元生理參數(shù)檢測(cè)技術(shù)的實(shí)用化發(fā)展，對(duì)教育教學(xué)方案的改進(jìn)與提高具有反饋意義。