Mental Workload classification with EEG signal processing based on Graph theory for brain-computer interface system development
- سال انتشار: 1402
- محل انتشار: دوازدهمین کنفرانس بین المللی تحقیقات پیشرفته در علوم، مهندسی و فناوری
- کد COI اختصاصی: RSETCONF13_003
- زبان مقاله: انگلیسی
- تعداد مشاهده: 286
نویسندگان
Research Center for Computational Cognitive Neuroscience, System & Cybernetic Laboratory, Imam Reza International University, Mashhad, Iran
UAST-University of Applied Science and Technology X-IBM Institute, Tehran, Iran
Bachelor of Aerospace Engineering majoring in air structures, Shahid Sattari Aeronautical University, Tehran, Iran
چکیده
recent work in predicting mental workload through EEG analysis has centered on features in the frequency domain. However, these features alone may not be enough to accurately predict mental workload. We propose a graph-based approach that filters EEG channels into five frequency bands. The time series data for each band is transformed into two types of visibility graphs. The natural visibility graph and horizontal visibility graph algorithms are used. Six graph-based features are then calculated which seek to distinguish between EEGs of low and high mental workload. Feature selection is evaluated with statistical tests. The features are fed as input data to two machine learning algorithms which are random forest and neural network. The accuracy of the random forest method is ۹۰%, and the neural network has ۸۶% accuracy. The graphical analysis showed that higher frequency ranges (alpha, beta, and gamma) had a stronger ability to classify levels of mental workload. Unexpectedly, the natural visibility graph algorithm had better overall performance. Using the method presented here, accurate classification of MWL using EEG signals can enable the development of robust BCI.کلیدواژه ها
Mental workload (MWL), electroencephalography (EEG), machine learning, classification, visibility graph (VG), horizontal visibility graph (HVG)مقالات مرتبط جدید
- تحلیل چالشها و راهکارهای تقویت ارتباط دانشگاه و صنعت: با تمرکز بر حلقههای مفقوده
- بازخوانی نقش دانشگاه و صنعت در توسعه ملی: از موانع تا راهکارها
- نشانگر تشخیصی جدید در ژن C-myc به عنوان کیت غیر تهاجمی تشخیص سرطان دهان
- برنامه ریزی منابع تجدید پذیر با درنظر گرفتن برنامه ریزی توسعه انتقال و تولید منابع توان راکتیو
- برنامه ریزی همزمان توسعه انتقال و منابع تولید توان راکتیو با استفاده از یک الگوریتم تکاملی بهبود یافته
اطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.