برهم‌کنش انسان و رایانه
هادی سلطانی زاده؛ پوریا شریفی؛ علی مالکی
دوره 16، شماره 3 ، آذر 1401، ، صفحه 241-255
چکیده
از دست دادن صدا و حنجره یک معضل بزرگ برای افراد با اختلالات گفتاری محسوب میشود. این اتفاق عواقب جدی و منفی بر کیفیت زندگی فردی و گروهی این اشخاص به ویژه در محیط‌های کاری ایجاد می‌کند. توسعه یک سیستم هوشمند بر پایه سیگنال‌های الکترومایوگرام با قابلیت تشخیص گفتار (بدون استفاده از صوت) می‌تواند دریچه امیدی برای افرادی که حنجره و ...
بیشتر
از دست دادن صدا و حنجره یک معضل بزرگ برای افراد با اختلالات گفتاری محسوب میشود. این اتفاق عواقب جدی و منفی بر کیفیت زندگی فردی و گروهی این اشخاص به ویژه در محیط‌های کاری ایجاد می‌کند. توسعه یک سیستم هوشمند بر پایه سیگنال‌های الکترومایوگرام با قابلیت تشخیص گفتار (بدون استفاده از صوت) می‌تواند دریچه امیدی برای افرادی که حنجره و صدای خود را بر اثر سرطان از دست داده‌اند باشد. اگرچه در این حوزه پژوهش‌هایی برای زبان‌های مختلف انجام شده است اما برای زبان فارسی پژوهشی صورت نگرفته است. در این مقاله برای اولین بار، بازشناسی واژگان فارسی با استفاده از الکترومایوگرام عضلات چهره انجام پذیرفت. بدین منظور، سیگنال‌های sEMG از هشت عضله چهره شش داوطلب هنگام بیان دوازده کلمه زبان فارسی جمع‌آوری شد. سپس ویژگی‌های MFL، VAR، DAMV، LTKE، IQR و Cardinality از هر کانال و هر پنجره از سیگنال استخراج گردید و 432 ویژگی حاصل از هر سیگنال با استفاده از روش تحلیل مؤلفه اصلی به 49 ویژگی تقلیل یافت. درنهایت به منظور بازشناسی دوازده کلمه زبان فارسی، ویژگی‌ها به طبقه‌بندهای SVM، KNN و RF داده شد. میانگین صحت طبقه‌بندی به ترتیب 16/83 %، 91/81 % و 97/78 % به دست آمد. ارزیابی نتایج این مقاله گویای آن است که با استفاده از سیگنال‌های EMG می‌توان کلمات محدود زبان فارسی را با صحت خوبی بازشناسی نمود.
برهم‌کنش انسان و رایانه
بیتا سلیمی قادی؛ مهدی گل سرخ تبار امیری
دوره 11، شماره 3 ، آبان 1396، ، صفحه 243-254
چکیده
شبکههای بیسیم بدن، گونه‌ی خاصی از شبکههای حسگر بیسیم هستند که امروزه کاربردهای زیادی دارند. از جمله‌ی مهم‌ترین این کاربردها پایش سلامتی انسان است. پایش سلامتی با هدف بهبود خدمات سلامت انجام میشود. از مهم‌ترین چالش‌ها در این نوع شبکهها، کارایی، توان عملیاتی بالا و طول عمر شبکه می‌باشد. از جمله روشهای ممکن برای افزایش ...
بیشتر
شبکههای بیسیم بدن، گونه‌ی خاصی از شبکههای حسگر بیسیم هستند که امروزه کاربردهای زیادی دارند. از جمله‌ی مهم‌ترین این کاربردها پایش سلامتی انسان است. پایش سلامتی با هدف بهبود خدمات سلامت انجام میشود. از مهم‌ترین چالش‌ها در این نوع شبکهها، کارایی، توان عملیاتی بالا و طول عمر شبکه می‌باشد. از جمله روشهای ممکن برای افزایش طول عمر شبکههای بیسیم بدن، استفاده از راهکار برداشت انرژی از بدن یا فعالیت بدنی است. در شبکههای با امکان برداشت انرژی، انرژی گره‌های حسگر به پایان نمی‌رسد، بلکه پس از رسیدن به یک حد آستانه، گره به حالت برداشت انرژی رفته و به صورت بلوکه در می‌آید و تا زمان رسیدن به حد انرژی مشخص، در عملیات شبکه شرکت نمیکند. در این مقاله، یک پروتکل مسیربابی انرژی برداشت برای بهبود کارایی شبکههای بیسیم بدن ارائه شده است. در شبکه‌ی پیشنهادی، گره‌های حسگر علائم حیاتی بدن، از قابلیت برداشت انرژی برخوردار هستند. در روش مسیریابی پیشنهادی از یک گره رابط برای انتقال دادهها از سایر گره‌های حسگر به چاهک استفاده شده است. زمانی که فاصله‌ی گره حسگر تا چاهک کمتر از فاصله‌ی گره حسگر تا گره رابط است، پروتکل پیشنهادی، برای ارسال دادهها از مسیریابی تک‌گامه استفاده می‌کند. همچنین، اگر نوع داده اضطراری تشخیص داده شود، برای ارسال آن از ارسال تک‌گامه، و در غیر این صورت از روش ارسال چندگامه استفاده خواهد شد. با هدف افزایش توان عملیاتی، گرهها در هنگام برداشت انرژی، به حالت بلوکه نمی‌روند، بلکه دادهها را به نزدیک‌ترین همسایه‌ی خود ارسال می‌کنند. پروتکل پیشنهادی توانسته در مقایسه با روشهای پیشین، توان عملیاتی و طول عمر شبکه را بهبود بخشد و در سایر معیارهای کارایی، نسبت به روشهای پیشین عمل‌کرد بهتری داشته باشد.
برهم‌کنش انسان و رایانه
سحر صادقی؛ علی مالکی
دوره 11، شماره 2 ، مرداد 1396، ، صفحه 101-109
چکیده
به‌منظور افزایش تعداد فرکانس‌های تحریک در واسط مغز-کامپیوتر مبتنی بر پتانسیل برانگیختهی بینایی حالت ماندگار، با توجه به محدودیت کاهش گام فرکانسی، ناگزیر به افزایش گستره‌ی فرکانسی می‌باشیم. این موضوع، قرارگیری فرکانس‌های با رابطه‌ی هارمونیک در گستره‌ی فرکانس‌های تحریک و افزایش خطا در بازشناسی فرکانس را در پی خواهد داشت.در ...
بیشتر
به‌منظور افزایش تعداد فرکانس‌های تحریک در واسط مغز-کامپیوتر مبتنی بر پتانسیل برانگیختهی بینایی حالت ماندگار، با توجه به محدودیت کاهش گام فرکانسی، ناگزیر به افزایش گستره‌ی فرکانسی می‌باشیم. این موضوع، قرارگیری فرکانس‌های با رابطه‌ی هارمونیک در گستره‌ی فرکانس‌های تحریک و افزایش خطا در بازشناسی فرکانس را در پی خواهد داشت.در این مقاله، روشی سه مرحله‌ای، شامل تجزیه‌ی حالت تجربی، تحلیل همبستگی متعارف و طبقه‌بند شبکه‌ی عصبی، ارائه شده است، که می‌تواند مشکل خطای بازشناسی را برای گستره‌ی وسیع فرکانسی که شامل فرکانس‌های با رابطه‌ی هارمونیک هستند را برطرف نماید. بدین منظور، تحریک بینایی در محدوده‌ی 6 تا 16، با گام فرکانسی 5/0 هرتز، با استفاده از جعبه‌ابزار سایکوفیزیکس در متلب ایجاد شد. ثبت سیگنال پتانسیل برانگیختهی بینایی حالت ماندگار از ده سوژه و تنها از الکترود Oz صورت گرفت. پس از استخراج توابع حالت ذاتی سیگنال توسط تجزیه‌ی حالت تجربی و بازسازی سیگنال‌های ترکیبی، تحلیل همبستگی متعارف اعمال گردید. دو ویژگی شامل فرکانس بازشناسی شده و مقدار همبستگی در این فرکانس، استخراج و به طبقه‌بند شبکه‌ی عصبی داده شد.میانگین صحت بازشناسی به‌ازای پنجره‌ی زمانی هشت ثانیه، برای تحلیل همبستگی متعارف (1N=)، %78 و برای تحلیل همبستگی متعارف (2N=)، %74 بود که با روش پیشنهادی، به ترتیب به %82 و %77 افزایش یافت. N تعداد هارمونیک‌ها در ایجاد سیگنال مرجع روش تحلیل همبستگی متعارف را نشان می‌دهد.به‌طور متناظر، به‌ازای پنجره‌ی زمانی چهار ثانیه برای حالت 1N=، صحت از%78 به %83 و برای حالت 2N= از %78 به %80 افزایش یافت. روش پیشنهادی توانسته است برای گستره‌ی وسیع فرکانسی، صحت بازشناسی فرکانس را نسبت به روش تحلیل همبستگی متعارف استاندارد بهبود بخشد. بر این اساس، امکان افزایش تعداد گزینه‌های فرکانسی با وسیع‌تر نمودن گستره‌ی فرکانس تحریک و درنتیجه افزایش نرخ انتقال اطلاعات فراهم می‌گردد.
برهم‌کنش انسان و رایانه
محسن کشتکار؛ امین مهنام؛ پگاه پولادیان
دوره 10، شماره 4 ، دی 1395، ، صفحه 279-290
چکیده
پتانسیل برانگیختة بینایی حالت دائمی (SSVEP)، بهصورت گسترده در پیادهسازی واسطهای مغز-رایانه استفاده شده است، با این‌حال، دستیابی به محرکهای بینایی که پاسخ SSVEP مناسبی را ایجاد کنند و درعین‌حال به کمترین خستگی چشم منجر شوند، یک چالش تحقیقاتی بهروز است. در این مطالعه، شکل موجهای سینوسی، مربعی، دندان‌اره‌ای، جمع دو سینوسی، ...
بیشتر
پتانسیل برانگیختة بینایی حالت دائمی (SSVEP)، بهصورت گسترده در پیادهسازی واسطهای مغز-رایانه استفاده شده است، با این‌حال، دستیابی به محرکهای بینایی که پاسخ SSVEP مناسبی را ایجاد کنند و درعین‌حال به کمترین خستگی چشم منجر شوند، یک چالش تحقیقاتی بهروز است. در این مطالعه، شکل موجهای سینوسی، مربعی، دندان‌اره‌ای، جمع دو سینوسی، و مدولاسیون فرکانس، با استفاده از یک سخت‌افزار اختصاصی توسط LED و شکلهای دایره، حلقه و دو مستطیل چشمکزن با فاز مخالف، با استفاده از نرم‌افزار Cogent روی صفحه LCD تولید شدند. با آزمایش روی 12 نفر، قدرت پاسخ و همچنین سطح خستگی چشم در نگاه کردن به محرکها، مقایسه شدند. نتایج آزمایشها با محرکهای تولیدشده توسط LED، نشان داد که قدرت پاسخ برای محرک بهصورت جمع دو سینوسی، به‌طور معناداری کمتر از سایر محرکها بود و پاسخ سایر محرکها، تفاوت معناداری نداشتند. دراین بین، تحریک با مدولاسیون فرکانس، کمترین سطح خستگی چشم را به دنبال داشت؛ بنابراین، اگر هر دو معیار سطح خستگی و قدرت پاسخ برای مقایسه در‌نظر‌گرفته شوند، تحریک با استفاده از مدولاسیون فرکانس با قدرت پاسخ (2 pV)4/17 و میانگین امتیاز سطح خستگی 58/1، بهترین نتیجه را به دنبال داشت. نتایج آزمایشها با محرکهای تولیدشده روی LCD، نشان داد تحریک به شکل دایره، حلقه و مستطیل، به‌ترتیب بیشترین قدرت پاسخ را داشتهاند؛ اما هر سه تحریک، در سطح خستگی آزاردهنده برای چشم بودند. اگرچه محرک دایرهای شکل (با قدرت پاسخ 2 pV7/26 و میانگین امتیاز سطح خستگی 8/3)، دامنة پاسخ بالایی داشته است؛ اما پیشنهاد نمیشود که از محرکهای گرافیکی و دایرهای‌شکل برای توسعة واسطهای مغز-رایانه استفاده شود؛ چون مؤلفة سطح خستگی پایین را تأمین نمیکند. در‌مجموع، پیشنهاد میشود در توسعة واسطهای مغز-رایانه مبتنی‌بر SSVEP، از شکل موجهای مدولهشده توسط مدولاسیون فرکانس استفاده شود، تا ضمن بهره بردن از دامنة پاسخ مناسب، خستگی چشم کاربر در سطح پایینی نگه داشته شود.
مهندسی توانبخشی
دیاکو مردانبگی؛ محمدرضا ملاک‌زاده
دوره 4، شماره 4 ، اسفند 1389، ، صفحه 267-278
چکیده
در این مقاله به ساخت یک ردیاب حرکات چشم با ویژگی‌های تصویـری، بی‌درنگ، ارزان و در عین حال کاربردی با نام Dias Eye Tracker اشـاره میشود. این سیستم برقراری ارتباط معلولان با رایانه را بهبود می‌بخشد. آنچه سیستم مذکور را نسبت به سایر ردیاب‌های تحقیقاتی و ارزان قیمت مخصوص چشم متمایز ساخته، ...
بیشتر
در این مقاله به ساخت یک ردیاب حرکات چشم با ویژگی‌های تصویـری، بی‌درنگ، ارزان و در عین حال کاربردی با نام Dias Eye Tracker اشـاره میشود. این سیستم برقراری ارتباط معلولان با رایانه را بهبود می‌بخشد. آنچه سیستم مذکور را نسبت به سایر ردیاب‌های تحقیقاتی و ارزان قیمت مخصوص چشم متمایز ساخته، دقت در تشخیص نقطة دید، تنوع بخشهای کاربردی نرم‌افزار و همچنین سختافزارِ سبک و بیسیم آن با قابلیت نصب بر روی سر است. در مقالة حاضر روشهای استفاده شده در سیستم و همچنین نرم افزار و سخت افزار آن، معرفی شده است. همچنین دو روش استفاده شده برای ردیابی مردمک با یکدیگر مقایسه شده، عدم قطعیت بر روی نگاشتِ بکار رفته در این سیستم نیز تحلیل شده است. عمل‌کرد این ردیاب چشم برای معلولان، با کمک سه پرسشنامه و بررسی پاسخهای افراد پس از اجرای سه فعالیت بخصوص با دستگاه، ارزیابی شده است. نتایج این ارزیابی عمل‌کرد خوب این سیستم را در کمک به برقراری ارتباط با کامپیوتر نشان می‌دهد.
