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Neuroskill Bci

連接到正在運行的 NeuroSkill 實例,並將用戶的實時認知和情緒狀態(專注度、放鬆度、情緒、認知負荷、睏倦度、心率、HRV、睡眠階段以及 40+ 項衍生的 EXG 評分)納入響應中。需要佩戴 BCI 可穿戴設備(Muse 2/S 或 OpenBCI)並在本地運行 NeuroSkill 桌面應用程序。

技能元數據

來源可選 — 使用 hermes skills install official/health/neuroskill-bci 安裝
路徑optional-skills/health/neuroskill-bci
版本1.0.0
作者Hermes Agent + Nous Research
許可證MIT
標籤BCI, neurofeedback, health, focus, EEG, cognitive-state, biometrics, neuroskill

參考:完整 SKILL.md

信息

以下是 Hermes 在觸發此技能時加載的完整技能定義。這是技能激活時代理所看到的指令。

NeuroSkill BCI 集成

將 Hermes 連接到正在運行的 NeuroSkill 實例,以從 BCI 可穿戴設備讀取實時大腦和身體指標。利用這些數據提供具有認知意識的響應、建議干預措施,並跟蹤長期的心理表現。

⚠️ 僅限研究用途 — NeuroSkill 是一款開源研究工具。它不是醫療設備,也獲得 FDA、CE 或任何監管機構的批准。切勿將這些指標用於臨床診斷或治療。

有關完整的指標參考,請參閱 references/metrics.md;有關干預協議,請參閱 references/protocols.md;有關 WebSocket/HTTP API,請參閱 references/api.md


前提條件

  • 已安裝 Node.js 20+ (node --version)
  • 正在運行已連接 BCI 設備的 NeuroSkill 桌面應用程序
  • BCI 硬件:Muse 2、Muse S 或 OpenBCI(通過 BLE 連接的 4 通道 EEG + PPG + IMU)
  • npx neuroskill status 返回數據且無錯誤

驗證設置

node --version                    # Must be 20+
npx neuroskill status # Full system snapshot
npx neuroskill status --json # Machine-parseable JSON

如果 npx neuroskill status 返回錯誤,請告知用戶:

  • 確保 NeuroSkill 桌面應用程序已打開
  • 確保 BCI 設備已通電並通過藍牙連接
  • 檢查信號質量 — NeuroSkill 中的綠色指示器(每個電極 ≥0.7)
  • 如果顯示 command not found,請安裝 Node.js 20+

CLI 參考:npx neuroskill <command>

所有命令均支持 --json(原始 JSON,適合管道傳輸)和 --full(人類可讀摘要 + JSON)。

命令描述
status完整系統快照:設備、評分、頻段、比率、睡眠、歷史記錄
session [N]單次會話細分,包含前半段/後半段趨勢(0=最近一次)
sessions列出所有天數中記錄的所有會話
search用於查找神經相似歷史時刻的 ANN 相似度搜索
compareA/B 會話比較,包含指標差異和趨勢分析
sleep [N]睡眠階段分類(清醒/N1/N2/N3/REM)及分析
label "text"在當前時刻創建帶時間戳的註釋
search-labels "query"對過去標籤進行語義向量搜索
interactive "query"跨模態 4 層圖搜索(文本 → EXG → 標籤)
listen實時事件流式傳輸(默認 5 秒,設置 --seconds N
umap會話嵌入的 3D UMAP 投影
calibrate打開校準窗口並啟動配置文件
timer啟動專注計時器(Pomodoro/深度工作/短時專注預設)
notify "title" "body"通過 NeuroSkill 應用程序發送操作系統通知
raw '{json}'向服務器透傳原始 JSON

全局標誌

標誌描述
--json原始 JSON 輸出(無 ANSI,適合管道傳輸)
--full人類可讀摘要 + 彩色 JSON
--port <N>覆蓋服務器端口(默認:自動發現,通常為 8375)
--ws強制使用 WebSocket 傳輸
--http強制使用 HTTP 傳輸
--k <N>最近鄰居數量(search, search-labels)
--seconds <N>listen 的持續時間(默認:5)
--trends顯示每個會話的指標趨勢(sessions)
--dotGraphviz DOT 輸出(interactive)

1. 檢查當前狀態

獲取實時指標

npx neuroskill status --json

始終使用 --json 以確保可靠解析。默認輸出為彩色的人類可讀文本。

響應中的關鍵字段

scores 對象包含所有實時指標(除非另有說明,範圍為 0–1):

{
"scores": {
"focus": 0.70, // β / (α + θ) — sustained attention
"relaxation": 0.40, // α / (β + θ) — calm wakefulness
"engagement": 0.60, // active mental investment
"meditation": 0.52, // alpha + stillness + HRV coherence
"mood": 0.55, // composite from FAA, TAR, BAR
"cognitive_load": 0.33, // frontal θ / temporal α · f(FAA, TBR)
"drowsiness": 0.10, // TAR + TBR + falling spectral centroid
"hr": 68.2, // heart rate in bpm (from PPG)
"snr": 14.3, // signal-to-noise ratio in dB
"stillness": 0.88, // 0–1; 1 = perfectly still
"faa": 0.042, // Frontal Alpha Asymmetry (+ = approach)
"tar": 0.56, // Theta/Alpha Ratio
"bar": 0.53, // Beta/Alpha Ratio
"tbr": 1.06, // Theta/Beta Ratio (ADHD proxy)
"apf": 10.1, // Alpha Peak Frequency in Hz
"coherence": 0.614, // inter-hemispheric coherence
"bands": {
"rel_delta": 0.28, "rel_theta": 0.18,
"rel_alpha": 0.32, "rel_beta": 0.17, "rel_gamma": 0.05
}
}
}

還包括:device(狀態、電池、固件)、signal_quality(每個電極 0–1)、session(持續時間、epochs)、embeddingslabelssleep 摘要和 history

解讀輸出

解析 JSON 並將指標轉化為自然語言。切勿僅報告原始數字 — 務必賦予其意義:

正確做法:

“你現在的專注度很穩固,達到 0.70 — 這屬於心流狀態領域。心率穩定在 68 bpm,你的 FAA 為正值,這表明具有良好的趨近動機。現在是處理複雜任務的好時機。”

錯誤做法:

“專注度:0.70,放鬆度:0.40,心率:68”

關鍵解讀閾值(完整指南參見 references/metrics.md):

  • Focus > 0.70 → 進入心流狀態區域,請保護該狀態
  • Focus < 0.40 → 建議休息或執行協議
  • Drowsiness > 0.60 → 疲勞警告,存在微睡眠風險
  • Relaxation < 0.30 → 需要進行壓力干預
  • Cognitive Load > 0.70 sustained → 進行思維清空(mind dump)或休息
  • TBR > 1.5 → Theta 波主導,執行控制能力減弱
  • FAA < 0 → 退縮/負面情緒 — 考慮重新平衡 FAA
  • SNR < 3 dB → 信號不可靠,建議重新放置電極

2. 會話分析

單次會話細分

npx neuroskill session --json         # most recent session
npx neuroskill session 1 --json # previous session
npx neuroskill session 0 --json | jq '{focus: .metrics.focus, trend: .trends.focus}'

返回完整指標,包含前半段與後半段的趨勢"up""down""flat")。 使用此功能描述會話的演變過程:

“你的專注力起始於 0.64,並在結束時攀升至 0.76——呈現明顯的上升趨勢。 認知負荷從 0.38 降至 0.28,表明隨著你逐漸進入狀態,任務變得更加自動化。”

列出所有會話

npx neuroskill sessions --json
npx neuroskill sessions --trends # show per-session metric trends

npx neuroskill search --json                    # auto: last session, k=5
npx neuroskill search --k 10 --json # 10 nearest neighbors
npx neuroskill search --start <UTC> --end <UTC> --json

通過在 128 維 ZUNA 嵌入向量上執行 HNSW 近似最近鄰搜索,查找歷史上神經狀態相似的時刻。返回距離統計信息、時間分佈(一天中的小時)以及最匹配的日子。

當用戶提出以下問題時使用此功能:

  • “我上次處於類似狀態是什麼時候?”
  • “找出我專注力最好的會話”
  • “我通常在下午什麼時候狀態下滑?”
npx neuroskill search-labels "deep focus" --k 10 --json
npx neuroskill search-labels "stress" --json | jq '[.results[].EXG_metrics.tbr]'

使用向量嵌入(Xenova/bge-small-en-v1.5)搜索標籤文本。返回匹配的標籤及其在打標時刻關聯的 EXG 指標。

npx neuroskill interactive "deep focus" --json
npx neuroskill interactive "deep focus" --dot | dot -Tsvg > graph.svg

4 層圖結構:查詢 → 文本標籤 → EXG 數據點 → 附近標籤。使用 --k-text--k-EXG--reach <minutes> 進行調優。


4. 會話比較

npx neuroskill compare --json                   # auto: last 2 sessions
npx neuroskill compare --a-start <UTC> --a-end <UTC> --b-start <UTC> --b-end <UTC> --json

返回約 50 個指標的指標差值,包括絕對變化、百分比變化和方向。還包括 insights.improved[]insights.declined[] 數組、兩個會話的睡眠分期以及 UMAP 任務 ID。

結合上下文解讀比較結果——提及趨勢,而不僅僅是差值:

“昨天你有兩個高強度的專注時段(上午 10 點和下午 2 點)。今天你從上午 11 點左右開始有一個專注時段,目前仍在持續。你今天的整體參與度更高,但出現了更多的壓力峰值——你的壓力指數躍升了 15%,且 FAA 更頻繁地跌至負值。”

# Sort metrics by improvement percentage
npx neuroskill compare --json | jq '.insights.deltas | to_entries | sort_by(.value.pct) | reverse'

5. 睡眠數據

npx neuroskill sleep --json                     # last 24 hours
npx neuroskill sleep 0 --json # most recent sleep session
npx neuroskill sleep --start <UTC> --end <UTC> --json

返回逐 epoch 的睡眠分期(5 秒窗口)及分析:

  • 階段代碼:0=清醒, 1=N1, 2=N2, 3=N3 (深睡), 4=REM (快速眼動)
  • 分析指標:efficiency_pct (效率百分比), onset_latency_min (入睡潛伏期分鐘數), rem_latency_min (REM 潛伏期分鐘數), bout counts (片段計數)
  • 健康目標:N3 15–25%, REM 20–25%, 效率 >85%, 入睡潛伏期 <20 分鐘
npx neuroskill sleep --json | jq '.summary | {n3: .n3_epochs, rem: .rem_epochs}'
npx neuroskill sleep --json | jq '.analysis.efficiency_pct'

當用戶提及睡眠、疲倦或恢復時使用此功能。


6. 標記時刻

npx neuroskill label "breakthrough"
npx neuroskill label "studying algorithms"
npx neuroskill label "post-meditation"
npx neuroskill label --json "focus block start" # returns label_id

在以下情況自動標記時刻:

  • 用戶報告突破或洞察
  • 用戶開始新類型的任務(例如,“切換到代碼審查”)
  • 用戶完成重要的協議
  • 用戶要求你標記當前時刻
  • 發生顯著的狀態轉換(進入/離開心流)

標籤存儲在數據庫中,並建立索引以便後續通過 search-labelsinteractive 命令檢索。


7. 實時流式傳輸

npx neuroskill listen --seconds 30 --json
npx neuroskill listen --seconds 5 --json | jq '[.[] | select(.event == "scores")]'

在指定持續時間內流式傳輸實時 WebSocket 事件(EXG、PPG、IMU、評分、標籤)。需要 WebSocket 連接(使用 --http 時不可用)。

將此用於連續監控場景,或在協議執行期間實時觀察指標變化。


8. UMAP 可視化

npx neuroskill umap --json                      # auto: last 2 sessions
npx neuroskill umap --a-start <UTC> --a-end <UTC> --b-start <UTC> --b-end <UTC> --json

ZUNA 嵌入向量的 GPU 加速 3D UMAP 投影。separation_score 指示兩個會話在神經層面的區分度:

  • > 1.5 → 會話在神經層面具有顯著差異(不同的腦狀態)
  • < 0.5 → 兩個會話的腦狀態相似

9. 主動狀態感知

會話開始檢查

在會話開始時,如果用戶提到他們佩戴了設備或詢問其狀態,可選擇運行狀態檢查:

npx neuroskill status --json

注入簡短的狀態摘要:

“快速檢查:專注力正在構建中,值為 0.62,放鬆程度良好,值為 0.55,且你的 FAA 為正——接近動機已激活。看起來開局不錯。”

何時主動提及狀態

在以下情況下提及認知狀態:

  • 用戶明確詢問(“我表現如何?”,“檢查我的專注力”)
  • 用戶報告難以集中注意力、壓力大或疲勞
  • 跨越關鍵閾值(嗜睡 > 0.70,專注力持續 < 0.30)
  • 用戶即將進行高認知需求的活動並詢問準備情況

不要為了報告指標而打斷心流狀態。如果專注力 > 0.75,請保護會話——沉默是正確的回應。


10. 建議協議

當指標表明有需要時,從 references/protocols.md 中建議一個協議。 開始前務必詢問——切勿打斷心流狀態:

“過去 15 分鐘內,您的專注力一直在下降,且 TBR(Theta-Beta 比率)已攀升至 1.5 以上——這是 Theta 波主導和精神疲勞的跡象。需要我引導您進行 Theta-Beta 神經反饋錨定練習嗎?這是一個 90 秒的練習,通過有節奏的 計數和呼吸來抑制 Theta 波並提升 Beta 波。”

關鍵觸發條件:

  • 專注力 < 0.40,TBR > 1.5 → Theta-Beta 神經反饋錨定練習或箱式呼吸法
  • 放鬆度 < 0.30,stress_index(壓力指數)高 → 心臟相干性或 4-7-8 呼吸法
  • 認知負荷 > 0.70 且持續 → 認知負荷卸載(思維傾倒)
  • 睏倦度 > 0.60 → 超日節律重置或清醒重置
  • FAA < 0(負值) → FAA 再平衡
  • 心流狀態(專注力 > 0.75,參與度 > 0.70) → 請勿打斷
  • 高靜止度 + headache_index(頭痛指數) → 頸部釋放序列
  • 低 RMSSD(< 25ms) → 迷走神經張力訓練

11. 其他工具

專注力計時器

npx neuroskill timer --json

啟動專注力計時器窗口,提供番茄工作法(25/5)、深度工作(50/10)或 短時專注(15/5)預設。

校準

npx neuroskill calibrate
npx neuroskill calibrate --profile "Eyes Open"

打開校準窗口。當信號質量較差或用戶希望建立個性化基線時非常有用。

操作系統通知

npx neuroskill notify "Break Time" "Your focus has been declining for 20 minutes"

原始 JSON 透傳

npx neuroskill raw '{"command":"status"}' --json

適用於任何尚未映射到 CLI 子命令的服務器命令。


錯誤處理

錯誤可能原因修復方法
npx neuroskill status 掛起NeuroSkill 應用未運行打開 NeuroSkill 桌面應用
device.state: "disconnected"BCI 設備未連接檢查藍牙和設備電池
所有評分返回 0電極接觸不良重新定位頭帶,溼潤電極
signal_quality 值 < 0.7電極鬆動調整佩戴,清潔電極接觸點
SNR < 3 dB信號噪聲大減少頭部移動,檢查環境
command not found: npx未安裝 Node.js安裝 Node.js 20+

交互示例

“我現在狀態如何?”

npx neuroskill status --json

→ 自然地解讀評分,提及專注力、放鬆度、情緒以及任何值得注意的 比率(FAA、TBR)。僅在指標表明有必要時才建議採取行動。

“我無法集中注意力”

npx neuroskill status --json

→ 檢查指標是否證實這一點(高 Theta 波、低 Beta 波、上升的 TBR、高睏倦度)。 → 如果確認,建議從 references/protocols.md 中選擇適當的方案。 → 如果指標正常,問題可能源於動機而非神經生理因素。

“比較我今天和昨天的專注力”

npx neuroskill compare --json

→ 解讀趨勢,而不僅僅是數字。提及哪些方面有改善,哪些方面有所下降,以及 可能的原因。

“我上一次處於心流狀態是什麼時候?”

npx neuroskill search-labels "flow" --json
npx neuroskill search --json

→ 報告時間戳、相關指標以及用戶當時正在做的事情(來自標籤)。

“我睡得怎麼樣?”

npx neuroskill sleep --json

→ 報告睡眠結構(N3%、REM%、效率),與健康目標進行比較, 並注意任何問題(高覺醒時段、低 REM 睡眠)。

“標記此刻——我剛剛取得了突破”

npx neuroskill label "breakthrough"

→ 確認標籤已保存。可選地記錄當前指標以記住該狀態。


參考資料