| Περίληψη: | Αδιαμφισβήτητα, με την πάροδο των χρόνων η έρευνα έχει προχωρήσει σε
σημαντικό βαθμό και πολλά επιστημονικά κέντρα σε όλο τον πλανήτη επιδιώκουν
την δημιουργία εφαρμογών με σκοπό την καλυτέρευση του βιοτικού επιπέδου των
ανθρώπων. Σε αυτά τα πλαίσια έχουν δημιουργηθεί πληθώρα συστημάτων
αλληλεπίδρασης μεταξύ του υπολογιστή και του ανθρώπινου εγκεφάλου. Ένα
τέτοιο σύστημα είναι και το BCI: brain computer interface δηλαδή η διεπαφή
υπολογιστή-εγκεφάλου. Το σύστημα αυτό καταγράφει την εγκεφαλική
δραστηριότητα (στην δική μας περίπτωση μέσω ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος)
κατά τη διάρκεια της σκέψης κίνησης των άκρων (imaginary movement), και
ύστερα από κατάλληλη επεξεργασία παράγει εκείνη την έξοδο που δύναται να
χρησιμοποιηθεί σαν εντολή για εξωτερικού τύπου συσκευές, με σχετική ευκολία και
αξιοπιστία.
Στην συγκεκριμένη διπλωματική στοχεύουμε στην εξοικείωση με τέτοιου είδους
συστήματα. Το πρώτο μέρος της εργασίας καταπιάνεται με το θεωρητικό
υπόβαθρο όσο αφορά τον ανθρώπινο εγκέφαλο, την γνώση που απαιτείται για
να είναι κατανοητό ένα BCI system (όπως είναι τα δομικά στοιχεία) καθώς επίσης
και τις τεχνικές της επεξεργασίας σημάτων και της μηχανικής μάθησης
προκειμένου να είναι δυνατή η υλοποίηση ενός τέτοιου συστήματος.
Στο δεύτερο μέρος περιγράφεται η διαδικασία υλοποίησης του συστήματος
αυτού με σκοπό την διάκριση του imaginary movement του αριστερού ή του
δεξιού χεριού, έχοντας σαν δεδομένα σήματα εγκεφαλογραφήματος που
βρίσκονται σε υπάρχουσες βάσεις δεδομένων στο διαδίκτυο. Για τον σκοπό αυτό
χρησιμοποιήθηκαν φίλτρα για την προεπεξεργασία του σήματος, η μέθοδος των
Κοινών Χωρικών Προτύπων για την εξαγωγή χαρακτηριστικών καθώς και δύο
τεχνικές μηχανικής μάθησης (Linear Discriminant Analysis, Support Vector
Machines) για την δημιουργία του μοντέλου μετάφρασης των δεδομένων σε
κίνηση δεξιού και αριστερού χεριού. Για την αξιολόγηση της απόδοσης του
συστήματος χρησιμοποιήθηκαν διάφορες μετρικές.
Για την υλοποίηση των παραπάνω, χρησιμοποιήθηκε η Python καθώς επίσης και
η πλατφόρμα MNE.
|
|---|
