آشكار سازي مولفه شناختي P300 سيگنال مغزي با استفاده از شبكه هاي عصبي عميق

Detecting the P300 Cognitive Component Signal Brain Using Deep Neural Networks

با گسترش تكنولوژي و بستر هاي سخت افزاري مناسب ارتباط مستقيم مغز با دنياي پيرامون، يا رابط مغز-رايانه از جمله مباحثي تحقيقاتي است كه در دهه هاي اخير مورد توجه بسياري از گروههاي تحقيقاتي قرار گرفته است. براي اين منظور اگر سيستمي بتواند سيگنالهاي بدست آمده از فعاليت هاي مختلف مغزي را از يكديگر تفكيك كند، اين امكان براي افراد ايجاد ميشود كه بتواند با تصور تركيبهاي مختلفي از آن فعاليتها، با دنياي اطراف ارتباط برقرار كنند. سيستم رابط مغز-رايانه داراي واحدهاي مختلفي همچون ثبت سيگنال مغزي، پردازش سيگنال مغزي و رابط كاربري است. مهمترين بخش از يك سيستم رابط مغز-رايانه، طبقه بندي سيگنالهاي مغز انسان است. يكي از سيگنالهاي پركاربرد مغزي سيگنال پتانسيل هاي وابسطه به رخداد نام دارد. اين سيگنال زماني كه يك تحريك به فرد ايجاد بشود يا وقوع يك رخداد در سيگنالهاي مغزي اتفاق بيفتد ظاهر مي گردد با توجه به اهميت بسيار زياد اين سيگنال و تاثير قابل توجهي كه در سيستم ها رابط مغز- رايانه دارد در بسياري از سيستم هاي با اين مضمون مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين پژوهش آشكار سازي مولفه p300 براي كاربرد هاي اينچنيني مورد استفاده قرار گرفته است با توجه به اينكه براي طبقه بندي سيگنالهاي مغزي، مانند هر مسأله طبقه بندي ديگر، به مراحل متعددي اعم از پيش پردازش ،استخراج و انتخاب ويژگي و طراحي مدل طبقه بندي مناسب نياز است كه شبكه هاي عصبي عميق بهترين انتخاب براي اين منظور مي باشد.

By expanding the technology and the appropriate hardware platform, the direct connection of the brain with the periphery, or the brain-computer interface is one of the research topics that has attracted many research groups in recent decades. To this end, if a system can separate signals from different brain activities, it is possible for individuals to be able to connect with the world around them by imagining different combinations of those activities. The brain-computer interface system has various units, such as brain signaling, brain signal processing, and user interface. The most important part of a brain-computer interface system is the classification of human brain signals. One of the most commonly used brain signals is the signal of the potentials associated with the event. This signal appears when a stimulus is created or an occurrence occurs in brain signals. Due to the great importance of this signal and the significant impact that systems have on the brain-computer interface, many systems with this The theme is used. In this research, the disclosure of the p300 component has been used for such applications. Considering that, for the classification of brain signals, like any other classification problem, several stages, such as preprocessing, extracting and selecting the attribute and design of the classification model Deep neural networks are the best choice for this purpose.