ویژه نامه واسط مغز و رایانه - شماره 1

در این درسنامه قصد داریم به معرفی واسط های مغز و رایانه(BCI) بپردازیم، با ما همراه باشید.

واسط مغز و رایانه زیرمجموعه ای از سیستم های واسط مغز و ماشین است و هدف ان ایجاد یک راه ارتباطی بین مغز و کامپیوتر می باشد.

این واسط از مجموعه‌ای از سنسورها و اجزای پردازش سیگنال تشکیل می‌شود که فعالیت مغزی فرد را مستقیماً به یک سری سیگنال‌های ارتباطی یا کنترلی تبدیل می‌کند، به گونه ای که کاربر بتواند بدون نیاز به هیچ یک از اندام بدن و تنها با استفاده از مغز خود یک دستگاه بیرونی را کنترل نماید.

طراحی این واسط ها نیازمند شناخت مغز و پدیده های نوروفیزیولوژیکی که در هنگام انجام فعالیتهای مغزی مختلف رخ می دهند هست.

در سیستم های BCI ابتدا و برای درک انچه در مغز انسان رخ می¬دهد، باید امواج مغزی را با استفاده از دستگاه‌های ثبت امواج مغزی ثبت کرد که معمولاً به دلیل دقت زمانی بالا، قابل حمل بودن و همچنین استفاده آسان، از دستگاه الکتروانسفالوگرافیEEG) ) برای ثبت امواج مغزی استفاده می‌شود.در ثبت سیگنال های مغزی با استفاده از دستگاه EEG ، الکترودها در سطح پوست سر قرار می‌گیرند و میدان الکتریکی حاصل از فعالیت نورون‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند.

در مرحله بعد این امواج بررسی شده و ویژگی‌های موردنظر استخراج می‌شوند و از روی این ویژگی‌ها می‌توان حدس زد که کاربر چه فعالیتی را در نظر دارد. (شکل1 را ببینید.)

شکل 1) مراحل کلیواسط های مغز و رایانه. مرحله اول ثبت سیگنال. مرحله دوم استخراج ویژگی. مرحله سوم تبدیل ویژگی ها و طبقه بندی. مرحله چهارم استفاده از سیگنال های کنترلی در محیط زندگی با اهداف مختلف و مرحله آخر ارسال بازخورد به فرد می باشد.