كنترل حركت وسيله نقليه با استفاده از پتانسيل هاي مغزي برانگيخته بينايي

كارشناسي ارشد

در چند دهه اخير استفاده از سيگنال¬هاي مغزي الكتروانسفالوگرام (EEG) و پردازش آن به منظور برقراري ارتباط با دنياي خارج، موجب پيدايش سامانه¬هاي واسط مغز–كامپيوتر (BCI) شده است. سيگنال P300 يكي از انواع سيگنال هاي مغزي مي¬باشد كه در سامانه¬هاي BCI استفاده مي¬شود. سيگنال P300 نوعي پتانسيل برانگيخته بينايي است كه اغلب با تحريك بينايي با الگوي معيني برانگيخته مي¬شود. در اين تحقيق كنترل وسيله نقليه با استفاده از سيگنال بينايي 300P انجام شد. براي انجام تحقيق، يك الگوي تحريك بينايي براي برانگيخته كردن 300P، شامل 6 كليد طراحي شد و همزمان با تحريك بينايي ثبت سيگنال EEG از 5 نفر انجام شد. هر آزمايش در دو حالت برون خط و برخط انجام شد. پس از ثبت سيگنال و انجام پيش¬پردازش¬هاي لازم، از چهار روش CSP، CTP و FLD و روش پيشنهادي براي استخراج ويژگي، و از سه روش LDA، SVM و بيز براي طبقه¬بندي داده شامل 300P (هدف) و داده غير 300P (غيرهدف) استفاده شد. روش پيشنهادي در اين تحقيق بصورت تعريف يك تابع هدف با توجه به روش FLD و نسبت سيگنال به نويز بود كه براي حداكثر كردن آن از الگوريتم ژنتيك استفاده شد. نتايج تركيب¬هاي مختلف استخراج ويژگي و طبقه¬بندي با يكديگر مقايسه شد و روش استخراج ويژگي پيشنهادي و طبقه¬بندي كننده SVM بهترين نتيجه را داشت. بنابراين، براي حالت برخط از اين روش استفاده شد. در حالت برون خط و با استفاده از روش استخراج ويژگي پيشنهادي و طبقه¬بندي كننده SVM، ميانگين دقت طبقه¬بندي همه افراد، با استفاده از داده¬هاي تك آزمون و دو آزمون، به ترتيب، 11/1± %71/87 و 84/0± %80/95 بود. اين نتايج بر مبناي اعتبارسنجي متقابل 10 بخشي با سه بار تكرار و ميانگين¬گيري بدست آمده است. با استفاده از اعتبارسنجي يكي- بيرون، و با استفاده از روش استخراج ويژگي پيشنهادي و طبقه¬بندي كننده SVM، ميانگين دقت همه افراد با استفاده از داده¬هاي دو آزمون، 20/1±%49/95 بدست آمد. در حالت برخط، ميانگين دقت همه افراد 73/4± % 28/89، و ميانگين نرخ انتقال اطلاعات همه افراد 87/5± 03/86 بيت بر دقيقه بود. واژه‌هاي كليدي: الكتروانسفالوگرام، پتانسيل 300P، استخراج ويژگي، طبقه بندي كننده ماشين بردار پشتيبان، اعتبارسنجي متقابل، اعتبارسنجي يكي- بيرون، الگوريتم ژنتيك، نرخ انتقال اطلاعات.

188991

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي - بيوالكتريك

دكتر عباس عرفانيان اميدوار