ورود / ثبت نام

ویژه نامه واسط مغز و رایانه - شماره 6

هدف ما در سیستم‌های BCI فهمیدن مغز و تبدیل اتفاقات و فعالیت های مختلف مغزی به مفاهیم قابل درک برای کامپیوتر و انسان است.

استخراج ویژگی

هدف ما در سیستم‌های BCI فهمیدن مغز و تبدیل اتفاقات و فعالیت های مختلف مغزی به مفاهیم قابل درک برای کامپیوتر و انسان است. بدین منظور ما در مراحل قبل، ابتدا سیگنال های مغزی را ثبت کردیم و با توجه به انکه مؤلفه الکتروفیزیولوژی مناسب از قبل در تحقیقات مختلف مورد شناسایی قرار گرفته است و مشخص است در مرحله بعد باید تعدادی ویژگی مناسب از سیگنال استخراج کنیم که بیانگر این مؤلفه ها باشند و اطلاعات لازم و مفید برای شناسایی این مؤلفه ها را در اختیار ما قرار دهند.

در ادامه با بیان یک مثال ابتدا به نقش استخراج ویژگی در روند کلی طراحی یک سیستم BCI می پردازیم و سپس به مشخصات و موارد مورد انتظار از یک ویژگی مناسب اشاره می کنیم.

به عنوان مثال فرض کنید هدف ما طراحی یک سیستم برای افراد معلول است تا بتوانند بدون حرکت دادن بدن و تنها با تصور حرکت، فعالیتی فیزیکی را بوسیله کامپیوتر ویا سیستم های رباتیک انجام دهند. همچنین فرض کنید، هدف ما یافتن یک مؤلفه الکتروفیزیولوژی خاص است که مرتبط با تصور حرکت باشد، به عنوان مثال Mu wave در این مثال پس از ثبت سیگنال های لازم در شرایط مشخص شده همچون تصور حرکت دست یا تصور حرکت پا و ... ما باید ویژگی هایی از سیگنال را انتخاب کنیم که به خوبی بیانگر و مشخص کنننده مؤلفه الکتروفیزیولوژی انتخاب شده باشد (شکل 1 را ببنید).

در نتیجه در مرحله استخراج ویژگی ما باید به دنبال ویژگی‌هایی باشیم که:

  • بیشترین اطلاعات مفید را در ارتباط با این موج در اختیار ما قرار دهند.
  • این ویژگی‌ها منجر به تشخیص با صحت و دقت بالا شوند.
  • معمولا به علت محدودیت های زمانی و قدرت پردازشی، ما به دنبال ویژگی هایی هستیم که، با حداقل ابعاد و پیچیدگی ها و در کمترین زمان و پیچیدگی محاسباتی منجر به تشخیص موج mu شوند.

پس از استخراج ویژگی های مناسب در مراحل بعد، ما سیستمی را آموزش می‌دهیم که با کمک این ویژگی‌ها به صورت اتوماتیک بتواند این مؤلفه را در سیگنال های ثبت شده از افراد مختلف تشخیص دهد. در نهایت پس از تشخیص موج mu، هدف نهایی مان یعنی حرکت یک ابزار رباتیکی مطابق با میل کاربر را انجام خواهیم داد. (این موارد با جزییات بیشتر در درس های آتی مورد بحث قرار خواهند گرفت).

همانطور که دیدیم استخراج ویژگی یکی از مراحل مهم در طراحی سیستم-های BCI است و همچنین هر ویژگی ای نمی‌تواند به عنوان ویژگی مناسب در نظر گرفته شود و انتخاب ویژگی های مناسب در کیفیت نهایی سیستم، بسیار مهم است.

ما تا به اینجا با اهمیت مرحله استخراج ویژگی و همچنین مشخصات یک ویژگی مناسب اشنا شدیم. در درسنامه بعدی به برخی از روش های استخراج ویژگی معمول در طراحی سیستم های BCI اشاره می شود.

در این تصویر سیگنال اولیه

شکل 6) در این تصویر سیگنال اولیه، مولفه فیزیولوژی و همچنین ویژگی استخراج شده در یک سیستم BCI تصور حرکت، نشان داده شده است. تصویر بالا سمت چپ نشان دهنده سیگنال EEG خام ثبت شده از فرد است. تصویر سمت چپ پایین، موج mu استخراج شده از سیگنال EEG را نشان میدهد. تصویر سمت راست بیانگر توان ماکزیمم موج mu است، که به عنوان ویژگی از سیگنال استخراج شده است.

دیدگاه ها

برای ثبت دیدگاه کافیست وارد حساب کاربری خود شوید.

خبرنامه آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز

با عضویت در خبرنامه آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز از آخرین اخبار و رویدادها مطلع شوید.

پرداخت هزینه آزمایشات دریافت گواهی پشتیبانی
صفحه اصلی
جستجو
دسته بندی
باشگاه
حساب کاربری