隨著新冠肺炎疫情的全球蔓延，居家辦公、遠程學習得到了進一步的普及。針對網(wǎng)絡(luò)學習等，專注力一直是被密切關(guān)注的熱點。如何實現(xiàn)對學習者在學習、培訓、開會過程中專注力的綜合監(jiān)測，進而對其學習培訓、開會專注狀態(tài)等做出客觀有效的評估，已在教育界、心理學界、醫(yī)學界等領(lǐng)域受到高度矚目。

　　針對這一問題，哈爾濱工業(yè)大學儀器科學與工程學院孫金瑋教授，生物體傳感技術(shù)團隊博士曹天傲，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)評價系統(tǒng)。

　　目前，從學術(shù)研究角度看，專注狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)評價存在方法過于主觀、采集信號單一、相關(guān)設(shè)備體積較大、便攜性差、費電且各個模塊分立、集成性弱等問題。孫金瑋團隊另辟蹊徑，打造了一套基于多元生理信息的專注狀態(tài)評價系統(tǒng)。他們首先針對傳統(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)計了微型化、可穿戴的多生理信號采集節(jié)點，基于單通道腦電信號模擬采集前端、九軸加速度采集芯片和反射式血氧采集模塊，實現(xiàn)了對腦電信號、姿態(tài)信號和血氧信號的同步采集與實時顯示，便于被試者與操作人員的同步觀測。

　　在此基礎(chǔ)上，對于無線體域網(wǎng)中信息傳輸?shù)膸�寬與功耗限制，孫金瑋科研團隊設(shè)計了基于無線射頻WiFi的數(shù)據(jù)傳輸組網(wǎng)方式，可滿足分析精度的信號高速通信。他們在實驗室環(huán)境下開展了專注狀態(tài)誘發(fā)實驗，建立了以反應(yīng)時間和正確率進行回歸分析擬合的專注力客觀評價指標。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)與評價基準的相關(guān)性進行了專注狀態(tài)評價性能的驗證。實驗表明，進行專注狀態(tài)分類的準確率最高可達77.1%，實現(xiàn)了對專注狀態(tài)的有效評價。

　　與此同時，孫金瑋團隊還成功研制了包含腦電信號、身體姿態(tài)信號、血氧濃度信號的多元生理信號檢測設(shè)備，可對學習者坐姿的頭部狀態(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進行實時的腦力專注力的分析評估。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、實用性強等特點，推動了多元生理參數(shù)檢測技術(shù)的實用化發(fā)展，對教育教學方案的改進與提高具有反饋意義。