10471

تحليل آني تصور حركت مبتني بر سيگنال‌هاي الكتروانسفالوگرام با كمك يادگيري عميق

1400-1

وحيد شالچيان

رابط مغز و رايانه يك فناوري اميدوار‌كننده است كه به افراد مبتلا به اختلالات عصبي عضلاني امكان بازيابي نسبي يا كامل توان از دست رفته خود را مي‌دهد. رمزگشايي تصور حركت بخش مهمي از تحقيقات سيستم‌هاي رابط مغز و رايانه است. تصور حركت يك حالت پويا است كه فرد به صورت ذهني يك حركت را در مغز شبيه‌سازي مي‌كند. در "BCI" تصور حركتي، از سوژه خواسته مي‌شود تا تصور كند كه بخشي از بدن خود را حركت مي‌دهد. در نتيجه اين تصور حركت، باعث فعال شدن سيستم عصبي شده كه به تبع آن رخداد‌هايي در مغز اتفاق مي‌افتد. وظيفه سيستم "BCI" اين است كه اين رخداد‌ها را از سيگنال‌هاي "EEG" يا "fMRI" يا ساير روش‌ها استخراج نموده و براساس آن نوع حركت را تشخيص دهد. بااين حال به دليل كمبود‌هاي دستورات تصور حركت و زمانبر بودن كاليبراسيون و همچنين ذات ناايستايي سيگنال‌هاي "EEG" و... هنوز چالش‌هاي بزرگي بر سر راه سيستم‌هاي رابط مغز رايانه مبتني بر تصور حركت وجود دارد. رابط‌هاي مغز و رايانه (BCI) انسان را قادر مي‌سازد بدون هيچ گونه مداخله جسمي مستقيماً از طريق سيگنال‌هاي مغزي ماشين را كنترل كند. يك سيستم معمولاً از سه قسمت تشكيل شده است: پارادايم‌ها، تكنيك‌هاي تصويربرداري عصبي و الگوريتم‌هاي رمزگشايي. پارادايم‌ها وظايف ذهني هستند كه فعاليت‌هاي مغزي را فرا مي‌گيرند در حالي كه سيگنال‌هاي مغزي مربوطه توسط تكنيك‌هاي تصويربرداري عصبي ثبت مي‌شوند. محققان به دليل ويژگي‌هاي غيرتهاجمي، وضوح زماني بالا و ويژگي‌هاي كم هزينه، الكتروانسفالوگرافي (EEG) را در ميان تكنيك‌هاي مختلف تصويربرداري عصبي ترجيح مي‌دهند. الگوريتم‌هاي رمزگشايي بيشتر سيگنال‌هاي مغز اندازه‌گيري شده را به دستوراتي براي كنترل دستگاه‌هاي رايانه‌اي تبديل مي‌كنند. الگوريتم‌هاي رمزگشايي براي دستيابي به يك سيستم كارآمد و قوي بسيار مهم هستند. طي 20 سال گذشته، به دليل پيشرفت در يادگيري ماشين، الگوريتم‌هاي رمزگشايي بسياري ارائه شده‌اند. اكثر الگوريتم‌هاي رمزگشايي ويژگي‌هاي متمايز را با ويژگي‌هاي فضايي به خوبي طراحي شده براي بهبود دقت طبقه‌بندي درون موضوعي استخراج مي‌كنند. با پيشرفت دهه اخير تجهيزات و افزايش قدرت پردازشي و نرم‌افزاري و گشوده شدن افق‌هاي جديد در هوش مصنوعي، سرمايه‌گذاري در فناوري‌هاي مشابه ويا زيرمجموعه "BCI" افزايش يافته به قسمي كه امروزه دستيابي به توسعه فناوري‌هاي رابط مغز و رايانه "ارزان، اطمينان پذير" با قابليت "توليد انبوه" بيش از گذشته فراهم شده است. كافيست با استفاده از مزيت‌هاي فوق با تركيب "تك روش‌هاي" پيشنهادي حل اين چالش‌ها با يكديگر و همپوشاني نقطه ضعف هريك با نقاط قوت ديگري به سمت يك سيستم رابط مغز و رايانه عملي حركت نماييم.

12/1/2021 12:00:00 AM

74051

1400/11/29

instant analysis of mi based on eeg signals by deep learning techniques