استخراج ویژگی از سیگنال‌های مغزی درسیستم‌های ارتباط مغز – رایانه به منظور کنترل بستن پنجه دست با روش الگوی فضایی مشترک

مجله فناوری اطلاعات در طراحی مهندسی

مقاله 6، دوره 11، شماره 2، اسفند 1397، صفحه 65-78

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

سیامک حقی‌پور^{* 1}؛ نازلار قاسم‌زاده²

¹گروه مهندسی پزشکی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

²گروه مهندسی پزشکی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران.

چکیده

این تحقیق یک اساس طبیعی برای توسعه کارایی سیستم‌های ارتباط مغز-رایانه مبتنی بر سیگنال‌های مغزی برای کنترل طبیعی باز و بسته کردن پنجه دست راست و چپ می‌باشد. برای این منظور از روش الگوی فضایی مشترک برای استخراج ویژگی و از طبقه‌بندی کننده تحلیل خطی تفکیک‌کننده برای طبقه‌بندی داده‌های دست راست و چپ مربوط به داده‌های BCI Competition data sets 2b -2008 استفاده شده است. الگوی فضایی مشترک روشی قدرتمند است که به صورت وسیعی برای پردازش سیگنال‌های الکتروانسفالوگرام به ویژه برای پردازش سیگنال‌های مبتنی بر تصور حرکت استفاده می شود . طبقه‌بندی کننده تحلیل خطی تفکیک‌کننده امکان تفکیک فعالیت‌های مستقل مغزی را فراهم می‌کند. معیارهای TPR, FPR , ACC و k برای ارزیابی روش پیشنهادی در نظر گرفته شده‌اند. مقایسه نتایج روش پیشنهادی با نتایج BCI Competition data set 2b -2008 نشان می‌دهد که روش پیشنهادی بهترین بهبود را نسبت به روش یانگ پینگ داشته که این مقدار برای داده‌های دست چپ 36 درصد و برای داده‌های دست راست 35 درصد می‌باشد. بنابراین می‌توان گفت روش پیشنهادی مطلوب بوده و دارای صحت و قدرت تفکیک بالا می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

ارتباط مغز- رایانه (BCI)؛ سیگنال‌های مغزی (EEG)؛ استخراج ویژگی؛ الگوی فضایی مشترک (CSP)؛ طبقه‌بندی‌کننده تحلیل خطی تفکیک‌کننده (LDA)