| Περίληψη: | Είναι γεγονός πως τα τελευταία χρόνια αυξάνεται το επίπεδο παραβίασης της ασφάλειας και η απάτη διαφόρων συναλλαγών, έτσι γίνεται όλο και πιο επιτακτική η ανάγκη για ασφαλή ταυτοποίηση και επαλήθευση ατόμου. Προς αυτή την κατεύθυνση πρόσφατα επιτεύγματα σε αρκετά επιστημονικά πεδία έχουν οδηγήσει στην ανάπτυξη συστημάτων αλληλεπίδρασης Ανθρώπου-Υπολογιστή με σκοπό την εξαγωγή βιομετρικών χαρακτηριστικών για υψηλά επίπεδα ασφαλείας. Η παρούσα διπλωματική έχει σαν στόχο τη μελέτη ενός συστήματος διασύνδεσης Ανθρώπου-Υπολογιστή (Brain-Computer Interface ή BCI) με σκοπό την ταυτοποίηση ατόμου μέσω μεθόδων υπολογισμού της λειτουργικής συνδεσιμότητας του εγκεφάλου, με δεδομένα που ελήφθησαν από ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (Electroencephalography ή EEG).
Πιο συγκεκριμένα το πρώτο μέρος της διπλωματικής εργασίας έχει αφιερωθεί στο θεωρητικό υπόβαθρο που απαιτείται για την κατανόηση της λειτουργίας ενός συστήματος BCI, παρουσιάζοντας τις διάφορες μεθόδους για προεπεξεργασία σήματος, εξαγωγή χαρακτηριστικών και κατηγοριοποίηση. Το δεύτερο μέρος επικεντρώνεται στη βήμα προς βήμα υλοποίηση ενός συστήματος το οποίο στοχεύει στην ταυτοποίηση ατόμου βάσει ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος (EEG). Στο μέρος αυτό γίνεται διερεύνηση της επίδρασης ορισμένων από τις πιο κοινές τεχνικές εκτίμησης της λειτουργικής συνδεσιμότητας (Συσχέτιση Περιβάλλουσας Πλάτους (AEC), Δείκτης Φάσης Καθυστέρησης (PLI), Κλείδωμα Φάσης (PLV)) και συμπληρωματικών μέτρων κεντρικότητας και σύγκριση αυτών με το Equal Error Rate (EER) για εξαγωγή αποτελεσμάτων. Εκτός από τις διαφορετικές μετρικές εφαρμόσθηκαν και διαφορετικά είδη φιλτραρίσματος κατά το στάδιο της προεπεξεργασίας σήματος. Τέλος, έγινε συσχετισμός με συστήματα που έχουν λιγότερα από 64 κανάλια (32, 14, 5) στο στάδιο λήψης του ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος.
Για τη λήψη των αποτελεσμάτων χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα τα οποία είναι διαθέσιμα στο διαδίκτυο. Τα πρώτα αποτελέσματα που παρατηρήθηκαν δείχνουν πως οι διάφορες μετρικές παρουσιάζουν ένα ιδιόμορφο προφίλ συνδεσιμότητας και έχουν διαφορετικούς μηχανισμούς ανίχνευσης της αλληλεπίδρασης μεταξύ των καναλιών. Σε γενικές γραμμές υπήρξαν ποσοστά EER κάτω του 10% για όλες τις μεθόδους. Στο στάδιο του πειραματισμού με διαφορετικά είδη φιλτραρίσματος παρατηρήθηκε πως επιφέρουν ελαφρώς αισθητές διαφορές στα αποτελέσματα του EER για όλες τις μεθόδους. Επισημαίνεται επίσης πως για μια οικονομική επιλογή συνδυασμένη με αρκετή ευκολία μπορούν να χρησιμοποιηθούν συστήματα με λιγότερα των 64 καναλιών προσφέροντας μία ικανοποιητική ταυτοποίηση ατόμου. Τέλος, σημειώνεται πως η υψηλότερη απόδοση (χαμηλότερη τιμή EER) της συγκεκριμένης μελέτης εμφανίστηκε με τη μέθοδο PLI, στις υψηλές συχνότητες (Gamma) για σύστημα με 32 κανάλια και είναι EER=5,24%.
|
|---|
