مریم فاطمی؛ محمدرضا دلیری
دوره 13، شماره 4 ، دی 1398، ، صفحه 327-336
چکیده
کنترل پروتز عصبی به منظور بازیابی عملکرد دست افراد مبتلا به فلج اندامهای فوقانی، یکی از کاربردهای مهم سیستمهای BCI میباشد. توانایی گرفتن اجسام، از ابتداییترین نیازها برای انجام کارهای روزانه بوده و از این رو برای عملکرد صحیح پروتز عصبی، لازم است تا کاربر بتواند مقدار نیروی لازم برای گرفتن اجسام را کنترل کند. به همین دلیل ...
بیشتر
کنترل پروتز عصبی به منظور بازیابی عملکرد دست افراد مبتلا به فلج اندامهای فوقانی، یکی از کاربردهای مهم سیستمهای BCI میباشد. توانایی گرفتن اجسام، از ابتداییترین نیازها برای انجام کارهای روزانه بوده و از این رو برای عملکرد صحیح پروتز عصبی، لازم است تا کاربر بتواند مقدار نیروی لازم برای گرفتن اجسام را کنترل کند. به همین دلیل افزایش دقت رمزگشایی پیوستهی نیرو موضوعی مهم برای عملکرد صحیح این نوع سیستمهای BCI میباشد. در اغلب پژوهشهای صورت گرفته در زمینهی رمزگشایی نیرو از مدلهای خطی مانند فیلتر وینر، فیلتر کالمن و PLS استفاده شده و تا کنون تاثیر استفاده از مدلهای غیرخطی بر دقت رمزگشایی نیرو مورد بررسی قرار نگرفته است. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر استفاده از مدلهای رگرسیون غیرخطی مبتنی بر توابع کرنل بر دقت رمزگشایی نیروی دست موش صحرایی با استفاده از سیگنالهای پتانسیل میدانی محلی میباشد. بدین منظور روشهای رگرسیون ستیغی، PCR و PLS در نظر گرفته شده و با استفاده از تابع کرنل گوسی، از تعمیمیافتهی غیرخطی آنها برای تخمین پیوستهی نیرو بهره گرفته شده است. ارزیابی و مقایسهی روشهای رگرسیون ستیغی کرنلی، PCR کرنلی و PLS کرنلی نشان میدهد که در نظر گرفتن ارتباطات غیرخطی بین ویژگیهای سیگنال مغزی، دقت رمزگشایی نیرو را نسبت به مدلهای خطی بهبود میبخشد. درصد بهبود میانگین ضریب R2 برابر با 7/12% برای روش رگرسیون ستیغی کرنلی نسبت به روش ستیغی، 5/25% برای روش PCR کرنلی نسبت به PCR و 1/19% برای روش PLS کرنلی نسبت به PLS به دست آمده است. بهترین دقت رمزگشایی نیرو نیز به ازای روش رگرسیون ستیغی کرنلی، با میانگین ضریب همبستگی 72% و مقدار R2 برابر با 62/0 به دست آمده است.