SynSense时识科技与海南大学联合研究成果发布

近日，SynSense时识科技与海南大学联合在影响因子高达7.7的国际知名期刊《Computers in Biology and Medicine》上发表了最新研究成果，展示了如何用低维信号通用类脑处理器Xylo和脉冲神经网络技术实现超低功耗的实时癫痫检测系统，结果显示系统准确率高达93.3%，检测延迟平均仅0.5秒，计算功耗仅为287.9微瓦。

全球5000万患者的挑战癫痫发作的不可预测性，严重影响患者生活质量

癫痫是一种常见的神经系统疾病，其特点是突发性、不可预测的脑电活动异常。患者常出现不同程度的意识丧失、痉挛发作或其他异常行为。全球范围内有超过5000万名癫痫患者，而其中许多患者由于这种发作的不可预测性，无法获得及时的医疗干预，严重影响生活质量，甚至危及生命。实时监测癫痫发作，并在发作早期或即将发生时进行监测和预警，对及时干预、个性化治疗、提升患者生活质量等方面具有重要的意义。

图2. 脑电信号分析

在实时癫痫检测中，设备通常需要贴近患者的身体，甚至靠近头部进行连续的脑电信号（EEG）监测和处理。对于这种场景，功耗成为制约设备的关键因素。过高的功耗不仅会导致设备发热，造成危险，还会缩短设备续航时间，增加用户频繁充电的负担，甚至可能影响设备的可靠性。同时，癫痫检测要求在短时间内对异常信号作出反应，过长的延迟可能导致患者错过最佳的干预时机。

超低功耗，快速响应系统准确率达93.3%，检测延迟平均仅0.5秒

SNN通过模拟生物神经元的脉冲发放机制，能够有效处理时间序列数据，特别适合像癫痫检测这样需要实时信号分析的任务。不同于传统人工神经网络（ANN），SNN在处理大规模神经信号时具有显著的能效优势。时识科技自主研发的低维信号通用类脑处理器Xylo，在硬件层面实现了SNN的高效运行，使得整个系统在保持高精度检测的同时，将功耗降至亚毫瓦级别。

Xylo可以支持在极低功耗下执行复杂的生物信号处理任务。其架构支持多种网络拓扑结构，允许灵活配置神经元和突触参数，以适应不同的应用需求。

图3. Xylo 内核架构

文章中显示，在癫痫检测实验中，Xylo展示了卓越的性能：在癫痫发作的检测任务中，达到了93.3%的准确率（CHB-MIT数据集）和92.9%的准确率（Siena数据集）。功耗方面，Xylo的计算功耗仅为287.9微瓦，IO功耗为87.4微瓦，远低于目前传统信号处理芯片的功耗水平。检测延迟平均仅为0.5秒，极大提高了系统的响应速度，确保了癫痫发作的实时监控能力。

智能化医疗时代助推器类脑智能技术在医疗领域的未来展望

该研究为癫痫患者提供了更准确、实时的监测手段，同时展示了类脑智能在医疗监测领域的广阔的前景。不仅为癫痫患者带来了希望，也为整个医疗监测领域开辟了更多的可能性。

Xylo超低功耗和实时信号处理能力，使其成为开发便携式、可穿戴设备的理想选择。通过持续监测患者的脑电信号，医生可以更准确地了解患者的病情变化，从而为患者提供更加个性化的治疗方案。这将推动个性化医疗的发展，使治疗更加精准和有效。通过减少发作的不可预测性和提高干预的及时性，患者的生活质量可以得到显著提升。这不仅减少了因癫痫发作带来的心理压力，也将减轻社会负担。我们将有望看到这一技术被应用于监测和诊断其他神经系统疾病，如帕金森病、阿尔茨海默病等。

随着这项技术的进一步发展和应用，类脑智能将推动医疗设备进入一个全新的智能化时代，为全球患者带来更健康、更智能的生活。

关于SynSense时识科技

SynSense时识科技（原名aiCTX）创立于2017年，是全球领先的类脑智能与应用解决方案提供商。 SynSense时识科技专注类脑智能的研究与开发，以苏黎世大学和苏黎世联邦理工学院20+年全球领先的研发经验和技术积累为基石，聚焦边缘计算应用场景，提供横跨感知与计算的类脑智能应用与解决方案。是全球首个同时拥有类脑智能领域感知与计算技术，并掌握该领域大量核心底层专利的类脑智能公司。 SynSense时识科技率先实现了类脑芯片商业化应用零的突破，为人工智能向认知智能发展，万物互联向万物智联发展迈出了关键一步。SynSense将和伙伴一起，共同构建“端到芯”“物与物”“物与人”万物智联的认知生态，引领全球类脑智能应用与发展，为人类未来美好生活创造福祉。