TR
EN
P300 ve DHGUP Tabanlı Hibrid BBA Heceleyicisi için Yeni bir Yaklaşım
Öz
Hem P300 hem de durağan hal görsel uyarılmış potansiyel (DHGUP) yüksek sinyal yanıtı ve yüksek sinyal gürültü oranına sahip olduğu için beyin bilgisayar arayüzü (BBA) sistemlerinde yaygın olarak kullanılan elektroensefalografi (EEG) fenomenleridir. Sinyallerdeki sınıflandırma doğruluk oranı ve sinyal tespit süresi değerleri BBA sistemlerinin performansını etkiler. Bu iki değer bir BBA sistemi için anahtar performans göstergesi olan bilgi aktarım hızının (BAH) hesaplanması için kullanılır. Bir P300 tabanlı BBA veya DHGUP tabanlı BBA diğer BBA sistemlerine göre daha yüksek bilgi aktarım hızı değerine sahiptir. Bundan dolayı, bu çalışmadaki amacımız, P300 ve DHGUP fenomenini aynı anda bir BBA heceleyicisinde kullanmaktır. P300 ve DHGUP tabanlı yenir bir hibrid BBA heceleyicisini çalışmamız ile sunuyoruz. Ayrıca önerdiğimiz BBA heceleyecisi sadece P300 uyaranlı veya sadece DHGUP ya da hybrid uyaranlı çalışmayada olanak vermektedir. Bu BBA heceleyicisinde 3 × 3 matris formunda 9 sayı P300 sinyali elde etmek için vardır ve üstelik 9 adet beyaz kare şeklinde yanıp sönen objeler DHGUP elde etmek için sayıların yanına yerleştirilmiştir. Bu araştırmada, deneyler 2 adımda (eğitim ve çevirimçi adımlar) ve 3 oturumda (sadece DHGUP uyaran, sadece P300 uyaran ve hybrid uyaran oturumlar) gerçekleştirilmiştir. Beş farklı kullanıcı deneylere katılmıştır. P300 sinyali ve DHGUP tespiti için destek vektör makinesi metodu kullanılmıştır. Deney sonuçlarına göre ortalama sınıflandırma doğruluk oranı sırasıyla sadece DHGUP uyaran kullanarak %83.78, sadece P300 uyaran kullanarak %84.67 ve hybrid uyaran kullanarak %90.89’ dur. Ortalama bilgi aktarım hızı sırasıyla DHGUP uyaran kullanarak 6.81, sadece P300 uyaran kullanarak 6.97 bit/dk ve hybrid uyaran kullanarak 8.19’ dur. Elde edilen bulgulara göre, önerilen P300 ve DHGUP tabanlı BBA heceleyicisi, sadece DHGUP uyaranlı BBA ya da sadece P300 uyaranı BBA heceleyicilerine göre daha yüksek sınıflandırma doğruluk oranına ve bilgi aktarım hızına ulaşmıştır.
Anahtar Kelimeler
References
- Beverina, F., Palmas, G., Silvoni, S., Piccione, F., & Giove, S. (2003). User adaptive BCIs: SSVEP and P300 based interfaces. PsychNology Journal, 1(4), 331-354.
- Belitski, A., Farquhar, J., & Desain, P. (2011). P300 audio-visual speller. Journal of Neural Engineering, 8(2), 025022.
- Chaudhary, U., Birbaumer, N., & Ramos-Murguialday, A. (2016). Brain–computer interfaces for communication and rehabilitation. Nature Reviews Neurology, 12(9), 513.
- Edlinger, G., Holzner, C., & Guger, C. (2011, July). A hybrid brain-computer interface for smart home control. In International Conference on Human-Computer Interaction (pp. 417-426). Springer, Berlin, Heidelberg.
- Farwell, L. A., & Donchin, E. (1988). Talking off the top of your head: toward a mental prosthesis utilizing event-related brain potentials. Electroencephalography and clinical Neurophysiology, 70(6), 510-523.
- Fazel-Rezai, R., & Ahmad, W. (2011). P300-based brain-computer interface paradigm design. Recent Advances in Brain-Computer Interface Systems, 83-98.
- Fazel-Rezai, R., Amiri, S., Rabbi, A., & Azinfar, L. (2013). A Review of P300, SSVEP, and Hybrid P300/SSVEP Brain-Computer Interface Systems.
- Gao, X., Xu, D., Cheng, M., & Gao, S. (2003). A BCI-based environmental controller for the motion-disabled. IEEE Transactions on neural systems and rehabilitation engineering, 11(2), 137-140.
Details
Primary Language
English
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Authors
Zeki Oralhan
0000-0003-2841-6115
Türkiye
Publication Date
December 31, 2019
Submission Date
November 1, 2019
Acceptance Date
December 31, 2019
Published in Issue
Year 1970 Number: 17