Review

EEG Sinyallerini İşlemek İçin Makine Öğreniminin Kullanıldığı Konular Üzerine Bir İnceleme

Volume: 5 Number: 1 June 30, 2022
EN TR

EEG Sinyallerini İşlemek İçin Makine Öğreniminin Kullanıldığı Konular Üzerine Bir İnceleme

Abstract

Son on yılda, yapay zekâ (YZ) ve makine öğrenimi (MÖ) kullanımlarında bir artış görülmüştür. MÖ alanındaki son gelişmeler, farklı alanlar için elektroensefalografinin (EEG) kullanımına yeniden ilgi duyulmasına yol açmıştır. EEG, zihinsel iş yükünü ve yorgunluğu analiz etmek, beyin tümörlerini teşhis etmek ve merkezi sinir sistemi bozukluklarının rehabilitasyonu gibi tıbbi ve biyomedikal uygulamalarda; EEG tabanlı hareket analizi ve sınıflandırması ise, klinik uygulamalardan beyin-makine ara yüzüne ve robotik uygulamalara kadar birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu makale, EEG sinyal işlemede kullanılan birçok MÖ algoritmalarının uygulamalarını gözden geçirmekte, yaygın olarak kullanılan algoritmaları, tipik uygulama senaryolarını, önemli ilerlemeleri ve mevcut sorunları tanıtmaktadır. Çalışmada, beyin-bilgisayar arayüzleri, bilişsel sinirbilim, beyin bozukluklarının teşhisi ve daha farklı konular dahil olmak üzere, EEG'deki mevcut MÖ uygulamaları araştırılmıştır. İlk olarak, evrişimli sinir ağı, destek vektör makineleri, K-en yakın komşu ve çok yönlü evrişim sinir ağı dahil olmak üzere EEG sinyal işlemede kullanılan MÖ algoritmalarının temel ilkeleri kısaca açıklanmıştır. Ayrıca EEG analizinde kullanılan MÖ uygulamalarına dair genel bir araştırma sunulmuştur. Sonuç olarak çalışmalarda en fazla DVM ve CNN yöntemlerinin kullanıldığı, çalışma başlıklarının ise ağırlıklı olarak epilepsi, BCI ve Duygu konularında en az ise Alkol, Uyku Durumları, Algı konularında yapıldığı belirlenmiştir.

Keywords

References

  1. [1] C. Lin et al., "Wireless and Wearable EEG System for Evaluating Driver Vigilance," IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, vol. 8, no. 2, pp. 165-176, 2014, doi: 10.1109/TBCAS.2014.2316224.
  2. [2] G. Zhang, V. Davoodnia, A. Sepas-Moghaddam, Y. Zhang, and A. Etemad, "Classification of Hand Movements From EEG Using a Deep Attention-Based LSTM Network," IEEE Sensors Journal, vol. 20, no. 6, pp. 3113-3122, 2020, doi: 10.1109/JSEN.2019.2956998.
  3. [3] L. Santos-Mayo, L. M. San-José-Revuelta, and J. I. Arribas, "A Computer-Aided Diagnosis System With EEG Based on the P3b Wave During an Auditory Odd-Ball Task in Schizophrenia," IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 64, no. 2, pp. 395-407, 2017, doi: 10.1109/TBME.2016.2558824.
  4. [4] J. Cao et al., "Unsupervised Eye Blink Artifact Detection From EEG With Gaussian Mixture Model," IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, vol. 25, no. 8, pp. 2895-2905, 2021, doi: 10.1109/JBHI.2021.3057891.
  5. [5] T. Wilaiprasitporn, A. Ditthapron, K. Matchaparn, T. Tongbuasirilai, N. Banluesombatkul, and E. Chuangsuwanich, "Affective EEG-Based Person Identification Using the Deep Learning Approach," IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems, vol. 12, no. 3, pp. 486-496, 2020, doi: 10.1109/TCDS.2019.2924648.
  6. [6] T. Jeong, "Time-Series Data Classification and Analysis Associated With Machine Learning Algorithms for Cognitive Perception and Phenomenon," IEEE Access, vol. 8, pp. 222417-222428, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.3018477.
  7. [7] J. Yoo, L. Yan, D. El-Damak, M. A. B. Altaf, A. H. Shoeb, and A. P. Chandrakasan, "An 8-Channel Scalable EEG Acquisition SoC With Patient-Specific Seizure Classification and Recording Processor," IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 48, no. 1, pp. 214-228, 2013, doi: 10.1109/JSSC.2012.2221220.
  8. [8] D. Pascual, A. Amirshahi, A. Aminifar, D. Atienza, P. Ryvlin, and R. Wattenhofer, "EpilepsyGAN: Synthetic Epileptic Brain Activities With Privacy Preservation," IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 68, no. 8, pp. 2435-2446, 2021, doi: 10.1109/TBME.2020.3042574.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Review

Publication Date

June 30, 2022

Submission Date

April 5, 2022

Acceptance Date

June 14, 2022

Published in Issue

Year 2022 Volume: 5 Number: 1

APA
Omar, S. Q. O., & Tepe, C. (2022). EEG Sinyallerini İşlemek İçin Makine Öğreniminin Kullanıldığı Konular Üzerine Bir İnceleme. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 5(1), 124-137. https://doi.org/10.55117/bufbd.1099025
AMA
1.Omar SQO, Tepe C. EEG Sinyallerini İşlemek İçin Makine Öğreniminin Kullanıldığı Konular Üzerine Bir İnceleme. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2022;5(1):124-137. doi:10.55117/bufbd.1099025
Chicago
Omar, Shams Qahtan Omar, and Cengiz Tepe. 2022. “EEG Sinyallerini İşlemek İçin Makine Öğreniminin Kullanıldığı Konular Üzerine Bir İnceleme”. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 5 (1): 124-37. https://doi.org/10.55117/bufbd.1099025.
EndNote
Omar SQO, Tepe C (June 1, 2022) EEG Sinyallerini İşlemek İçin Makine Öğreniminin Kullanıldığı Konular Üzerine Bir İnceleme. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 5 1 124–137.
IEEE
[1]S. Q. O. Omar and C. Tepe, “EEG Sinyallerini İşlemek İçin Makine Öğreniminin Kullanıldığı Konular Üzerine Bir İnceleme”, Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 5, no. 1, pp. 124–137, June 2022, doi: 10.55117/bufbd.1099025.
ISNAD
Omar, Shams Qahtan Omar - Tepe, Cengiz. “EEG Sinyallerini İşlemek İçin Makine Öğreniminin Kullanıldığı Konular Üzerine Bir İnceleme”. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 5/1 (June 1, 2022): 124-137. https://doi.org/10.55117/bufbd.1099025.
JAMA
1.Omar SQO, Tepe C. EEG Sinyallerini İşlemek İçin Makine Öğreniminin Kullanıldığı Konular Üzerine Bir İnceleme. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2022;5:124–137.
MLA
Omar, Shams Qahtan Omar, and Cengiz Tepe. “EEG Sinyallerini İşlemek İçin Makine Öğreniminin Kullanıldığı Konular Üzerine Bir İnceleme”. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 5, no. 1, June 2022, pp. 124-37, doi:10.55117/bufbd.1099025.
Vancouver
1.Shams Qahtan Omar Omar, Cengiz Tepe. EEG Sinyallerini İşlemek İçin Makine Öğreniminin Kullanıldığı Konular Üzerine Bir İnceleme. Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2022 Jun. 1;5(1):124-37. doi:10.55117/bufbd.1099025

Cited By

Indexing

                          download?token=eyJhdXRoX3JvbGVzIjpbXSwiZW5kcG9pbnQiOiJqb3VybmFsIiwib3JpZ2luYWxuYW1lIjoiYWNhZGVtaW5kZXhfbG9nby5wbmciLCJwYXRoIjoiMDE0OC9jNGUxL2ExYTEvNjlkNjIzMDZkMDFhNzkuNjQwNjcyNTYucG5nIiwiZXhwIjoxNzc1NjQ0OTUxLCJub25jZSI6IjIwMTE3NzAxMDQyODcyNDhkYjljNzA3MDNiZTI4MGQyIn0.gcKaww5KFzsu_vkMOBXVC6pmMUKOapitiUhwD5Iy6xQ      download?token=eyJhdXRoX3JvbGVzIjpbXSwiZW5kcG9pbnQiOiJqb3VybmFsIiwib3JpZ2luYWxuYW1lIjoiRFJKSV9Mb2dvLmpwZyIsInBhdGgiOiJhNjIxLzI3ZmUvZjRlZC82OWQ2MjMwNmM3MjM5NC45MjkzMzc2NC5qcGciLCJleHAiOjE3NzU2NDQ5NTEsIm5vbmNlIjoiODFjZDA0YjFjYjQ5OTM1MTM2YjVlNWFmOWU3M2VkMGEifQ.IrE2DQxJsd2_GiIgUm-2Ss63rpEBkTJ5pPxG4zfLZPE     download?token=eyJhdXRoX3JvbGVzIjpbXSwiZW5kcG9pbnQiOiJqb3VybmFsIiwib3JpZ2luYWxuYW1lIjoibG9nbzIucG5nIiwicGF0aCI6IjcxN2YvZTNhOS8wNDBkLzY5ZDYyMzA2ZDFkOWU3LjQzMzczOTcwLnBuZyIsImV4cCI6MTc3NTY0NDk1MSwibm9uY2UiOiI1Y2IzZGU3YjExOGIyNzA0Y2FiOTc1NTEyOTg0MjMxNSJ9.Bkxx2nQGj6Iq9GPltNmAd5p7wFOSTH2Ga3QTA0IL4cM