تشخیص سیگنال P300 از محدوده زمانی کارامد سیگنال پتانسیل برانگیخته بینایی

مقدمه:بکارگیری مولفه های برانگیخته مغز به واسطه ارایه تحریک به فرد میتواند به عنوان یک ابزار ارتباطی بین انسان و کامپیوتر مطرح گردد. مولفه P300 نمونه ای از این امواج است که امروزه مبنای عملکرد برخی از سیستم های رابط مغز و کامپیوتر محسوب می شود. هدف از این پروژه تشخیص سیگنال P300 از محدوده های زمانی کارآمد سیگنال برانگیخته بینایی به منظوراستفاده هدفمند از داده ها، کاهش حجم محاسبات و جلوگیری از حذف داده های مناسب است روش بررسی: سیستم طراحی شده ما بر روی دادگان Speller P300 مسابقات BCI2005 کار می کند که این سیگنال ها را گروه وادثورث در چهارچوب BCI2000 تهیه کرده اند. کانال های مورداستفاده در این پروژه شامل PO7 ،PO8 ،P3 ،P4 ،OZ ،PZ ،CZ ،FZ استکه این کانال ها ثابت هستند و بهینه نشدهاند. سیستم از دو بخش اصلی پیش پردازش و طبقه بند تشکیل شده است. در مقالات متعددی که در حوزه مولفه P300 موجود است زمان های متفاوتی را برای تشخیص مولفه P300 استفاده کرده اند؛ که اگر انتخاب بازه زمانی مناسب نباشد، باعث پیچیدگی محاسبات و یا حذف داده های کاربردی می شود. به منظور جلوگیری از این موارد برآن هستیم که بازه مناسب را تشخیص دهیم. در ابتدا سیگنال دریافتی به بازه های 700 میلی ثانیه ای تقسیم شد که بیشترین بازه برای تشخیص مولفه P300 هستند و پس از پیش پردازش سیگنال به عنوان ورودی طبقه بند SWLDA باهدف خیص سیگنال های حاوی P300 و فاقد آن درنظر گرفته می شود. در این پروژه از ویژگی های ثابت زمانی استفاده کردیم و بهینه سازی ویژگی در این پروژه مدنظر نبود. برمبنای مقالات فیزیولوژی، بازه های مناسب مولفه های سیگنال پتانسیل برانگیخته بینایی را استخراج کردیم و مورد بررسی قرار دادیم. در جدول 1 بازه بندی ها را به شرح ذیل خالصه کردیم. (جدول در متن اصلی مقاله) یافته ها:گزارش نهایی این پروژه را با استفاده از معیارهای SCORE-F1،AUC ،correc percent ارایه می کنیم. بازه 550-250 با 95.0=AUC ،80.0=Score-F و 3.0=correct Percent بالاترین رتبه را در بین بازه های دیگر به دست آورد. و همچنین در بازه AUC=0.96 ،0-700 و F1-Score=0.85 و Percent correct=0.85 را نتیجه داد. نتیجه گیری:در این پروژه ما توانستیم بازه های استخراج شده از مقاالت فیزیولوژی مربوط به مولفه های سیگنال برانگیخته بینایی را بررسی کنیم که بازه 7 ،6 و 8 به ترتیب بالاترین رتبه را در تشخیص P300 به دست آورده اند. علیرغم اینکه مقالات فیزیولوژی بازه 550-250 را برای تشخیص مولفه P300 پیشنهاد کردند اما بازه 700-0 را نیز بررسی کردیم. به این نتیجه رسیدیم که بازه700-0 بازه مناسبتری برای تشخیص مولفه P300 است؛ اما پیشنهاد میگردد که ترکیب بازههای استخراج شده نیز بررسی گردد زیرا ممکن است ترکیب چند بازه نسبت به بازه 700-0 نتیجه بهتری بدهد.

کلیدواژه ها:

مولفه p300 ، سیستم های واسط مغز و رایانه BCI ، بازه بندی ، طبقه بند