طبقه بندی سیگنال های EEG مبتنی بر تصور گفتار در فضای هیلبرت با استفاده از شبکه های کانولوشنی

رابط مغز-کامپیوتر، سیستمی است که مبتنی بر رایانه می باشد و سیگنال های مغزی را با روش های گوناگون اندازه گیری و تجزیه و تحلیل می کند. در واقع یک رابط مغز-کامپیوتر یک فناوری پیشرفته می باشد که ارتباط بین مغز انسان و دنیای خارج را برقرار می کند. همچنین امکان کنترل بدن را به ویژه برای افراد دارای معلولیت در اندام های حرکتی فراهم می نماید. به عبارت دیگر رابط مغز-کامپیوتر کاربرد های زیادی در حوزه های مختلف علم مانند تشخیص گفتار دارد. داده های تصور گفتار با تجزیه و تحلیل سیگنال های EEG جمع آوری شده است. در واقع این سیگنال ها یکی از ورودی هایی است که رابط مغز-کامپیوتر از طریق این سیگنال ها ارتباط بین مغز و دنیای خارج را ایجاد می کند. در این پژوهش بر روی دیتاست ۲۰۲۰ International BCI competition برای شناسایی پنج کلمه با استفاده از سیگنال های EEG تمرکز دارد. در واقع افراد کلمات را در ذهن خود تصور می کنند و همزمان سیگنال های مغزی آن ها گرفته می شود، پیش پردازش های لازم بر روی سیگنال های مغزی مانند حذف نویز و آرتیفکت ها، همچنین تقسیم کردن سیگنال ها به باندهای فرکانسی با استفاده از فیلترهای میان گذر انجام شده است. مجموعه داده به کاررفته در این پژوهش ۶۴ کاناله است. در این پژوهش برای بالا بردن دقت و استخراج ویژگی های بهتر با استفاده از ماتریس های کوواریانس، ۱۵ تا کانال به عنوان بهترین کانال ها انتخاب شده است. و سپس تبدیل هیلبرت هوانگ ۲ بر روی سیگنال های مربوط به هر باند فرکانسی اعمال شده است و خروجی تبدیل هیلبرت هوانگ سه نوع سیگنال تحلیلی است که این سه نوع سیگنال الحاق شده و به شبکه کانولوشنی(CNN) داده شده است. دقت به دست آمده به طور میانگین ۹۸.۴۲% است.

کلیدواژه ها:

رابط مغز-کامپیوتر ، تصورگفتار ، سیگنال های EEG