پردازش سیگنالهای حیاتی
علیرضا میرجلیلی؛ وحید ابوطالبی؛ محمدتقی صادقی
دوره 8، شماره 4 ، دی 1393، ، صفحه 305-323
چکیده
در سالهای اخیر، واسط مغز/رایانه (BCI)، به عنوان وسیلهای جدید برای ارتباط بین مغز انسان و محیط اطرافش مورد توجه قرار گرفتهاست. راهاندازی این نوع سیستمها به همکاری چند بلوک ازجمله بلوکهای ثبت، پردازش سیگنال و رابط کاربری نیاز دارد. بلوک پردازش سیگنال شامل بلوکهای پیشپردازش و شناسایی الگو است. بلوک شناسایی الگو نیز از ...
بیشتر
در سالهای اخیر، واسط مغز/رایانه (BCI)، به عنوان وسیلهای جدید برای ارتباط بین مغز انسان و محیط اطرافش مورد توجه قرار گرفتهاست. راهاندازی این نوع سیستمها به همکاری چند بلوک ازجمله بلوکهای ثبت، پردازش سیگنال و رابط کاربری نیاز دارد. بلوک پردازش سیگنال شامل بلوکهای پیشپردازش و شناسایی الگو است. بلوک شناسایی الگو نیز از دو مرحلهی استخراج ویژگی و طبقهبندی تشکیل شدهاست. در این پژوهش، از طبقهبندی کننده براساس نمایش تنک (SRC) در بلوک طبقهبندی استفاده شد. طبقهبندی کننده براساس نمایش تنک، دو مرحلهی اساسی تشکیل ماتریس دیکشنری و یافتن پاسخ تنک دادهی ورودی دارد. برای تشکیل ماتریس دیکشنری که از مرحله استخراج ویژگی به دست میآید، از الگوریتم الگوهای مکانی مشترک (CSP) استفاده شد. از معایب این الگوریتم، حساسیت به نویز و مسألهی فرایادگیری است. برای رفع معایب CSP، از الگوریتمهای الگوهای مکانی مشترک تنظیم شده (RCSP) استفاده شد. در مطالعات قبلی در زمینهی BCI، برای یافتن پاسخ تنک از الگوریتم استاندارد BP استفاده شده که از معایب آن، پیچیدگی محاسباتی و زمانبر بودن آن است. برای رفع معایب این روش، با توجه به کارایی مناسب روش جدید SL0 در تعدادی از تحقیقات مشابه، از این الگوریتم برای محاسبه پاسخ تنک استفاده شد. نتایج حاصل نشان میدهد که الگوریتمهای RCSP در مواردی که دادههای آموزشی کمی موجود است میتواند معایب CSP را به خوبی برطرف کند. به طور میانگین استفادهاز این روش 53/7% بهبود را نسبت به CSP نشان داد. همچنین الگوریتم SL0، علیرغم کاهش قابل ملاحظه زمان پردازش در مقایسه با BP، در صحت تشخیص معادل با آن عمل کردهاست.