EEG TABANLI BEYİN BİLGİSAYAR
ARAYÜZLERİ
Önder Aydemir
Karadeniz Teknik Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Elektrik Elektronik Mühendisliği ABD
AB2009
Giriş
Beynin Fizyolojik Yapısı
Elektroensefalogram (EEG)
EEG İşaretlerinin Özellikleri
Beyin Bilgisayar Arayüzü (BBA)
Öznitelik çıkarma
Sınıflandırma
Öneriler
Sorular
Önder Aydemir
1
Beynin Fizyolojik Yapısı
Şekil1. Nöronun Yapısı
Önder Aydemir
2
Electroensefalogram (EEG)
Şekil 2. Hans Berger tarafından kaydedilen ilk EEG
işareti (1929).
Hans Berger / 1873-1941
Önder Aydemir
3
EEG İşaretlerinin Özellikleri
Genlik tepeden tepeye 1-400 μV
Frekans Bandı 0.5-100 Hz
Delta: 0.5-4 Hz, 20-400 μV
Teta: 4-8 Hz, 5-100 V
Alfa: 8-13 Hz, 2-10 V
Beta: >13 Hz, 1-5 V
Şekil 3. EEG dalgaları
Önder Aydemir
4
Elektrotların Bağlanması
Şekil 4. Elektrotların bağlanma biçimleri
Önder Aydemir
5
BEYİN BİLGİSAYAR ARAYÜZÜ (BBA)
Kas sistemine gereksinim yoktur
EEG, SCR,fMRI, LFP, NIRS, ECoG,
MEG tabanlı olabilir
Daha çok felçli ve ALS hastalarına
yöneliktir
Popüler bir konudur
Önder Aydemir
6
BEYİN BİLGİSAYAR ARAYÜZÜ (BBA)
EEG ile BBA arasındaki ilişki
EEG; pratik, uygulanması kolay,
hızlı erişilebilir
Şekil 5. BBA çalışmasına örnek
Önder Aydemir
7
BEYİN BİLGİSAYAR ARAYÜZÜ
Şekil 6. BBA sistemi
Önder Aydemir
8
Önder Aydemir
9
BEYİN BİLGİSAYAR ARAYÜZÜ
BBA’daki Zorluklar
Sürekli Değişim Göstermeleri
Çok düşük genlikli olmaları
Kişiden kişiye işaretlerin değişir olması
İşaretlerin kişinin ruhi durumundan ve fiziksel hareketlerinden etkilenmesi
Artifaktlar
Analiz için doğru elektrotun seçimi
Önder Aydemir
10
Literatürdeki Çalışmalar
Öznitelik Çıkarma Yöntemleri
Ham EEG
Frekans bandları
Aksiyon potansiyelleri
Genlik değerleri
PCA, ICA, dalgacık dönüşümü, filtreleme yöntemleri
İstatistiki yöntemler
Sınıflandırma Yöntemleri
DVM
KNN
YSA
Bulanık mantık
LDA
Önder Aydemir
11
Yapılan Çalışmalar ve Bulgular
a
b
Şekil 7. (a) eğitim verileri,(b) test verileri
Önder Aydemir
12
Yapılan Çalışmalar ve Bulgular
Tablo 1. AP ve SP’ye dayalı sınıflandırma doğrulukları
AP
% Doğruluk
SP
% Doğruluk
Sınıflandırma
Öznitelik: a+TN
Öznitelik: a+TN
DVM
90,78
89,42
KNN
90,44
92,15
Önder Aydemir
13
Öneriler
Uygun elektrot seçimi
Ağırlıklandırma usulü öznitelik belirleme
Farklı sınıflandırma yöntemleri kullanma
Farklı matematiksel yöntemler kullanma
Önder Aydemir
14
Teşekkürler
Önder Aydemir
15
Download

Öznitelik Çıkarma Yöntemleri