عنوان
استفاده از شبكه‌هاي عميق براي رمزگشايي پيوسته پارامتر‌هاي حركتي از روي سيگنال‌هاي عصبي
نويسنده اصلي
مهرداد كاشفي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
رمزگشايي پيوسته پارامتر‌هاي حركتي از جهت مطالعات علوم اعصاب و همچنين براي طراحي سيستم‌هاي واسط مغز و كامپيوتر حائز اهميت است. در اين مطالعه، با الهام گرفتن از روش‌هاي كلاسيك براي تخمين پارامتر‌هاي حركتي از سيگنال‌هاي عصبي، يك شبكه عصبي عميق متشكل از يك بخش كانولوشنال و يك بخش بازگشتي براي رمزگشايي حركت پيوسته از سيگنال پتانسيل ميدان محلي طراحي شده است. در روش پيشنهادي در اين تحقيق، بخش كانولوشنال عمل استخراج ويژگي را انجام داده و بخش بازگشتي پارامتر‌هاي حركتي را به كمك ويژگي‌هاي محاسبه شده تخمين خواهد زد. به منظور ارزيابي مدل از دو مجموعه داده استفاده شده است. در داده اول، ميزان نيرويي كه سه موش صحرائي جهت دريافت پاداش به يك حسگر نيرو وارد كرده‌اند ثبت شده است. در مجموعه داده دوم، موقعيت و سرعت حركت دست يك ميمون در حال انجام يك آزمايش خروج از مركز اندازه گيري شده است. براي داده اول هدف تخمين پيوسته نيروي اعمال شده و در داده دوم تخمين موقعيت و سرعت حركت دست بوده است. همچنين روش پيشنهادي با چندين روش مرسوم شامل روش‌هاي خطي، فيلتر كالمن و يك شبكه عصبي عميق ديگر مقايسه كرده‌ايم. شبكه ارائه شده توانسته است كه موقعيت دست در فضاي دو بعدي و شدت نيرو را با دقت بالاتر از ديگر روش‌هاي مرسوم پيشبيني كند. معيار‌هاي ارزيابي ضريب همبستگي و ضريب تشخيص براي سنجش پيشبيني مدل پيشنهادي استفاده گرديده است. به طور ميانگين در تخمين ميزان نيروي وارد شده توسط سه موش، مقادير ضريب همبستگي و ضريب تشخيص به ترتيب 0/75 و 0/54 بوده است. همچنين درداده تخمين پارامتر‌هاي حركتي ميمون، به ترتيب براي موقعيت و سرعت حركت، ضريب همبستگي 0/89 و 0/75 و ضريب تشخيص 0/77 و 0/55 محاسبه شده است. علاوه بر دقت بالا و استخراج ويژگي خودكار، ساختار شبكه ارائه شده امكان تحليل فيزيولوژيك و استخراج ويژگي‌هاي بهينه سيگنال عصبي را -كه بيشترين نقش را در فرآيند تخمين داشته اند- ممكن مي‌سازد. بدين شكل مي‌توان اثر كلي هر كانال از داده عصبي را در هر باند فركانسي مشخص كرد. همچنين يك روش جديد براي تحليل شبكه معرفي شده است كه به كمك آن مي‌توان نقش هر كانال و باند فركانسي سيگنال عصبي را براي تخمين هر لحظه از سيگنال حركتي مشخص كرد.
شماره ركورد
194446
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
بيوالكتريك
استاد راهنما
دكتر محمدرضا دليري