Araştırma Makalesi

LSTM ile EEG Tabanlı Kimliklendirme Sistemi Tasarımı

15 Ağustos 2020
PDF İndir
EN TR

LSTM ile EEG Tabanlı Kimliklendirme Sistemi Tasarımı

Öz

Tanımlama sistemleri son derece güvenilir kişisel veriler kullanılarak tasarlanmaktadır. Doğruluk oranı ve güvenilirlik bu sistemlerin en temel parametreleridir. Elektroensefalografi (EEG) sinyali zamana, içsel ve çevresel faktörlere bağlı olarak değişir. Yapılan çalışmalar sonucunda EEG sinyalinin tanımlama sistemlerinde kullanılabilirliği teyit edilmiştir. Çevresel etkiler en aza indirildiğinde vücut tarafından üretilen sinyallerin kişiselleştirilmiş sinyaller olduğu anlaşılmaktadır. Uzun Kısa Süreli Bellek (LSTM) yönteminin zaman serilerinde başarılı sonuçlar verdiği bilinmektedir. Bu çalışmada derin öğrenme tekniklerinden biri olan LSTM yöntemi kullanılarak bir tanımlama sistemi tasarlanmıştır. LSTM kullanılmadan once, EEG bazı işlemler ile frekans alt bileşenlerine bölünür. Bu ayrılan frekans alt bileşenlerinin korelasyon analizi ile delta dalgasının kullanılmasına karar verilmiştir. Hazırlanan system farklı koşullar altında incelenmiştir. Üç farklı eğitim serisi üzerinde 200 test yapılmıştır. En yüksek doğruluk oranı %89,5’tir. Ortalama doğruluk oranı %86,292’dir. Hazırlanan system farklı koşullar altında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Sistem çeşitli optimizasyon algoritmalrı kullanılarak gelişime açıktır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Altahat, S., Che, G., Tran, D., Ma, W., 2015. Analysing the Robust EEG Channel Set for Person Authentication. International Conference on Neural Information Processing. Springer: 162–173.
  2. Ashby, C., Bhatia, A., Tenore, F., Vogelstein, J., 2011. Low-cost electroencephalogram (EEG) based authentication. In Neural Engineering (NER). 2011 5th International IEEE/EMBS Conference. IEEE: 442–445.
  3. Azevedo, F. A., Carvalho, L. R., Grinberg, L. T., Farfel, J. M., Ferretti, R. E., Leite, R. E., Herculano‐Houzel, S., 2009. Equal numbers of neuronal and nonneuronal cells make the human brain an isometrically scaled‐up primate brain. Journal of Comparative Neurology, 513(5): 532-541.
  4. Bashar, K., Chiaki, I., Yoshida, H., 2016. Human identification from brain EEG signals using advanced machine learning method EEG-based biometrics. Biomedical Engineering and Sciences (IECBES), 2016 IEEE EMBS Conference. IEEE: 475–479.
  5. Cireşan, D., Meier, U., Schmidhuber, J., 2012. Multi-column Deep Neural Networks for Image Classification. Computer Vision and Pattern Recognition: 3642-3649.
  6. Deng. L., Yu, D., 2014. Deep Learning Methods and Applications. Foundations and Trends Signal Processing, (7): 198-250.
  7. Florin, E., & Baillet, S. (2015). The brain's resting-state activity is shaped by synchronized cross-frequency coupling of neural oscillations. NeuroImage, 111, 26-35. doi:https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2015.01.054
  8. Fukushima, K., 1980. Neocognitrion: a self organizing neural network model for a mechanism of pattern recognition unaffected by shift in position. Biol. Cybern. 36 (4): 193-202.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

15 Ağustos 2020

Gönderilme Tarihi

28 Haziran 2020

Kabul Tarihi

10 Ağustos 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020

Kaynak Göster

APA
Balcı, F., & Oralhan, Z. (2020). LSTM ile EEG Tabanlı Kimliklendirme Sistemi Tasarımı. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 135-141. https://doi.org/10.31590/ejosat.779526

Cited By