چهارمین مسابقه ملی واسط مغز و رایانه

در سالهای اخیر مطالعات زیادی بر روی سیگنال‌های مغزی انجام شده است تا بتوان با استفاده از آنها به تفسیر حالات و یا مقاصد ذهنی افراد پرداخت. سیگنالهای الکتریکی مغزی سطحی یا سیگنال‌های الکتروانسفالوگرام (EEG) انتخاب اول بسیاری از تحقیقات رابط مغز-رایانه هستند. یکی از پر کاربردترین سیستم‌های BCI، هجی‌کننده‌ها یا اسپلرها می‌باشند که فرد را قادر می‌سازند تا بدون نیاز به حرکت ماهیچه با استفاده از سیگنال مغزی خود حروف را هجی کند. این سیستم‌ها برای بیمارانی که دچار اختلالات عصبی می‌باشند مناسب هستند. صحت و سرعت هجی‌کردن دو معیار مهم در ارزیابی این نوع سیستم‌ها می‌باشد.

دو الگوی مهم سیگنال‌های EEG که در سیستم‌های BCI مورد استفاده قرار می‌گیرند، پتانسیل‌های وابسته به رخداد^[1] (ERP) و پتانسیل‌های برانگیخته حالت دائم^[2] (SSEP) هستند.

پتانسیلهای وابسته به رخداد سیگنالهای گذرا یا کوتاهی هستند که با انحراف ولتاژ در EEG توصیف میشوند و توسط تحریک خارجی یا فرایندهای شناختی ناشی از رویدادهای خارجی ایجاد میشوند. زمانی که شخص به یک تحریک مشخص توجه میکند تغییری در پتانسیل سیگنالهای مغزی او آشکار میشود. تغییرات ناشی از ERP در سیگنالهای مغزی توسط پردازش‎های انجام شده در سیستم‌های BCI (شامل مراحل استخراج ویژگی و طبقه‌بندی) قابل تشخیص هستند. بنابراین کاربر با تمرکز بر روی یک تحریک مناسب میتواند BCI را تحت فرمان داشته باشد. یکی از مولفه‎‌های مهم در الگوهای ERP، موج P300 است که بین 300 تا 1000 میلی‌ثانیه بعد از تحریک ایجاد می‌شود.

پتانسیل‌های برانگیخته حالت دائم پتانسیل‌های نوسانی هستند که توسط تحریک خارجی که به طور پی‌درپی تکرار می‌شود، به وجود می‌آیند. پتانسیل‌ برانگیخته حالت دائم بینایی^[3] (SSVEP)، به عنوان پرکاربردترین نوع از این الگو، سیگنال‌ نوسانی است که مطابق با فرکانس روشن و خاموش شدن تحریک بینایی در مغز ایجاد می‌شود.   SSVEP در کاربردهای BCI بسیار پرکاربرد است و الگوی تحریک این پتانسیل‌ها به این صورت است که تصویری با فرکانسی مشخص چشمک می‌زند، فرد زمانی که به تصویر خیره می‌شود اثر فرکانس تحریک و هارمونیک‌های آن در سیگنال مغزی افزایش می‌یابد.

داده‌های پیشنهادی برای چهارمین مسابقه ملی رابط مغز-رایانه، مربوط به طراحی یک سیستم جدید هجی‌کننده حروف هستند.

 دبیر علمی: دکتر غلامعلی حسین زاده، دکتر وحید شالچیان، دکتر سپیده حاجی پور

دبیر اجرایی: دکتر حسین قدیری، دکتر بهادر مکی آبادی

اهداف مسابقه:

از اهداف این مسابقه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• آشنا شدن پژوهشگران با واسط مغزو رایانه برای هجی‌ کردن حروف
• استخراج ویژگی‌های موثر در طبقه‌بندی الگوهای مغزی
• یافتن راهکارهایی برای افزایش صحت و نرخ انتقال اطلاعات در سیستم هجی‌کننده حروف
• آشناشدن محققین با حوزه BCI
• کمک به کاربردی شدن واسط های مغز رایانه
• کمک به توسعه ابزارهای ارتباط با کامپیوتر برای معلولان جسمی-حرکتی
• توسعه محصولات کاربردی در حوزه نقشه برداری مغز

نحوه‌‌ برگزاری مسابقه در این دوره:

در چهارمین دوره مسابقات ملی رابط مغز-رایانه، مسابقه بر روی دادگان ثبت شده در یک سیستم هجی‌کننده به صورت دو مرحله‌ای انجام می‌شود. در مرحله اول تعدادی داده برچسب‌دار در اختیار شرکت‌کنندگان قرار می‌گیرد. داده‌ها از  افراد مختلف ثبت شده‌اند. از این داده‌ها برای آموزش مدل استفاده می‌شود. سپس داده‌های بدون برچسب برای ارزیابی روش‌ها در اختیار شرکت‌کنندگان قرار خواهد گرفت. شرکت‌کنندگان برچسب‌های داده‌های ارزیابی را اعلام خواهند کرد و بر اساس نتایج صحت، تیم‌های برگزیده برای رقابت حضوری (مرحله دوم) دعوت می‌شوند. در مرحله حضوری تعدادی داده بدون برچسب در اختیار شرکت‌کنندگان قرار می‌گیرد که صحت و نرخ انتقال اطلاعات در نتیجه نهایی تاثیرگذار خواهد یود. 

شرایط شرکت در مسابقه:

شرکت عموم محققان آزاد است.

• علاقمندان می‌بایست به صورت گروه‌های 2 الی 5 نفره در این مسابقه ثبت نام نموده و اعضای گروه خود را مشخص کنند.
• در بررسی الگوریتم‌های شرکت‌کنندگان ممکن است کدهای برنامه نویسی نیز بررسی شود.
• محیط پیاده سازی الگوریتم‌های شرکت کنندگان آزاد است.

محل برگزاری:

 آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز

تاریخ های مهم:

شروع ثبت نام: 16 اسفند 1399

انتشار شیوه نامه و تحویل داده: 15 فروردین 1400

مهلت ارسال نتایج مرحله اول: 10 خرداد 1400 (آخرین تمدید)

( آدرس ايميل جهت ارسال نتايج:

iBCIC2021-Competition@nbml.ir)

اعلام نتایج مرحله اول: 15 خرداد 1400

رقابت حضوری (مرحله دوم) : 27 خرداد 1400

اعلام نتایج نهایی و اهدای جوایز: همزمان با پنجمین سمپوزیوم تازه های نقشه برداری مغز ایران

جوایز:

گروه اول: ۶۵ میلیون ریال وجه نقد + 1000 امتیاز باشگاه پژوهشگران

گروه دوم: ۴۰ میلیون ریال وجه نقد + 600 امتیاز باشگاه پژوهشگران

گروه سوم: ۲۵ میلیون ریال وجه نقد + 400 امتیاز باشگاه پژوهشگران

جهت مشاهده شیوه نامه کلیک کنید

^[1] Event Related Potentials

^[2] Steady-State Evoked Potentials

^[3] Steady-State Visual Evoked Potential