طراحي واسط مغز - رايانه هيبريدي مبتني بر SSVEP و الگوهاي حركت چشم با قابليت بالا

كارشناسي ارشد

يكي از موضوعاتي كه در سال هاي اخير به دليل پتانسيل هاي بالاي آن مورد توجه بسياري از محققين قرار گرفته است سيستم هاي واسط مغز و رايانه مي باشد. BCI سيستمي است كه به كمك سيگنال هاي مغزي نظير الكتروآنسفالوگرام (EEG)، ارتباط بين شخص و وسايل جانبي مثل يك ويلچر يا دست مصنوعي را برقرار مي نمايد. ورود BCI ها در دو دهه ي اخير يك راه جديد براي كنترل ماشين ها بدون احتياج به فرمان هاي فيزيكي را فراهم كرده است. يكي از مناسب¬ترين واسط¬هاي مغز- رايانه، واسط¬هاي مبتني بر حالت پايدار برانگيخته بينايي(SSVEP) مي¬باشد. اين واسط¬ها از دقت و سرعت قابل قبولي برخوردارند و با توجه به قابليت¬هاي مناسب آن¬ها، از واسط¬هاي مغز- رايانه محبوب به¬شمار مي-روند. اين واسط¬ها با استفاده از ايجاد محرك¬هاي نوسان¬كننده، باعث تحريك بينايي و در نتيجه مغز مي-شود. از مشكلات اين واسط¬ها، كم بودن تعداد سرويس¬هاي كنترلي مي¬باشد. از آنجا كه با افزايش تعداد محرك¬ها عملكرد اين سيستم¬ها كاهش مي¬يابد نمي¬توان تعداد زيادي محرك استفاده نمود. يك روش جديد براي بهبود BCI ها تركيب دو يا بيشتر اين سيستم ها با الگوهاي مختلف فعاليت مغز يا منابع مختلف سيگنال ورودي مي باشد. اين نوع از واسط ها، BCI هيبريدي نام دارند كه مي توانند با اين تركيب معايب هر كدام از تك سيستم ها را كاهش دهند. به علاوه BCI هاي تركيبي دقت و نرخ انتقال اطلاعات را افزايش مي دهند. يكي از اين تركيب ها، تركيب سيگنال مغزي EEG و اطلاعات حركت چشم با استفاده از سيگنال EOG مي¬باشد. با كمك گرفتن از هردو سيستم دريافت كننده¬ي سيگنال مغزي EEG و سيگنال EOG، خطاهاي يك ديگر پوشانده مي¬شود و نتايج بهتري نسبت به حالت جداگانه دريافت مي¬گردد. در پژوهش سعي شده است تا با استفاده از تركيب اين دو روش مشكلات ناشي از كاهش عملكرد در افزايش تعداد محرك¬ها مرتفع گردد. براي اين منظور با استفاده از ثبت سيگنال EEG و EOG داده¬هاي مربوطه تحليل و نتايج گزارش شده اند. در حالت كلي تركيب واسط¬ مغز- رايانه مبتني بر SSVEP با سيگنال¬هاي EOG، بهبودي در حدود 30 درصد نسبت به حالت SSVEP تنها با تعداد 16 محرك ايجاد نموده است. واژه‌هاي كليدي: BCI، EEG، BCI هيبريدي، الگوهاي حركت چشم، SSVEP، EOG

190530

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر وحيد شالچيان

مهندسي برق

دكتر احمد آيت الهي