19537

۱۹۵۳۷

خانه هوشمند مبتني بر سامانه هاي واسط مغز _‌ كامپيوتر با استفاده از پتانسيل هاي مغزي برانگيخته بينايي

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - بيو الكتريك

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۷/۸

دكتر عباس عرفانيان

برق

در چند دهه¬ي اخير، استفاده از سيگنال¬هاي الكتروانسفالوگرام (EEG) به منظور برقراري ارتباط با محيط اطراف، موجب پيدايش واسط¬هاي مغز ـ رايانه (BCIs) شده است. سيگنال P300 يكي از انواع پتانسيل¬هاي مغزي مي¬باشد كه در سامانه¬هاي BCI استفاده مي¬شود. در اين تحقيق، از تحريك بينايي براي بر انگيخته شدن سيگنال P300 استفاده مي¬شود. بر اين اساس، سه واسط گرافيكي كاربر (GUI) براي منو اصلي،كنترل تلويزيون و تلفن طراحي شده است، كه GUI هاي منو اصلي، كنترل تلويزيون و تلفن به ترتيب شامل 6 ، 9 و10 كليد مي¬باشند. هدف نوآوري جديد در طراحي¬ GUI ها بر اين بوده كه باعث افزايش دقت و كاهش رويداد تشخيص اشتباه در حالت تفكيك آيتم¬هاي هدف از غير هدف، باشد. همچنين كاربر مي¬تواند از منو اصلي يكي از دستگاه¬هاي منزل را انتخاب و آن را كنترل كند، براي مثال مي¬تواند با انتخاب تلويزيون ميزان صدا و كانال شبكه تلويزيون را در صفحه GUI تلويزيون تغيير دهد، با انتخاب دستگاه تلفن، از طريق صفحه GUI تلفن ، شماره تلفن مورد نظر خود را شماره¬گيري و در صورت شماره گيري اشتباه آن را اصلاح و سپس ايجاد ارتباط كند. همچنين از صفحه منو اصلي مي توان چراغ اتاق را خاموش يا روشن كرد و يا صداي زنگ هشدار را قطع و وصل كرد. علاوه بر اين، يك سوييچ مغزي براي سامانه طراحي شد كه كاربر بتواند سامانه را هر زمان كه خواست وارد حالت كنترلي و يا غيركنترلي كند. براي تفكيك آيتم هدف از آيتم¬هاي غيرهدف و تفكيك حالت كنترلي از غير كنترلي، الگوريتمي تركيبي از طبقه¬بندي كننده¬ي STDA با تحليل رمز گذاري خودكار به صورت انباشته(SAE) مورد استفاده قرار گرفت. در آزمايشات برخط، دقت طبقه¬بندي براي انجام دو وظيفه¬ي انتخاب دستگاه تلويزيون و تغيير ميزان صدا، كانال شبكه و برگشت به منو اصلي به عنوان وظيفه اول و انتخاب دستگاه تلفن، شماره¬گيري، برقراري ارتباط، قطع ارتباط و برگشت به منو اصلي به عنوان وظيفه دوم مشخص گرديد كه توسط كاربر صورت گرفت،نتايج بدست آمده به ترتيب برابر 80.8 % ، 80.6 % و سرعت آزمايشات بر خط برابر با 27.6 و 19.7 بيت بر دقيقه بدست آمده است.

1397/07/28

Intelligent Home based on Brain-Computer Interface using visual evoked potentials

9/30/2018 12:00:00 AM

In recent decades, the use of electroencephalogram (EEG) signals to communicate with the surrounding environment has led to the advent of brain-computer interfaces (BCIs). The P300 signal is a type of brain potentials that is used in the BCI systems. In this study, the visual stimulation is used to stimulate the P300 signal. Accordingly, three graphical user interfaces (GUIs) are designed for the main menu, the TV control, and the telephone; each of them contains a different number of keys. In these designs, we have attempted to use the innovative GUI to increase the accuracy and decrease the false positive rate of the distinguishment between the target and the non-target items. In addition, users are able to select and control one of the house devices from the main menu GUI. For example, they can change the volume, the TV channel, or select the telephone and dial a number. Moreover, a brain switch was designed for the system to allow the users to change the system state and switch between the control and the idle state whenever they desire. To separate the target and the non-target items and to separate the control and the idle state, we have combined the Spatial-Temporal Discriminant Analysis (STDA) classifying algorithm with the Stacked Auto-Encoder (SAE) analysis. In the online experiments, the subjects have carried out two tasks; whereupon, the classification accuracies were 80.8% and 80.6%; and the Information Transfer Rates (ITRs) were 27.6 and 19.7 bits per minute, respectively.