Araştırma Makalesi

MOTOR İMGELEME EEG SİNYALLERİNDE SINIFLANDIRMA PERFORMANSINI ARTTIRMAYA YÖNELİK ADAPTİF SEGMENTASYON YAKLAŞIMI

Cilt: 30 Sayı: 3 19 Aralık 2025
PDF İndir
EN TR

MOTOR İMGELEME EEG SİNYALLERİNDE SINIFLANDIRMA PERFORMANSINI ARTTIRMAYA YÖNELİK ADAPTİF SEGMENTASYON YAKLAŞIMI

Öz

Elektroansefalogram (EEG) tabanlı beyin-bilgisayar arayüzlerinin (BBA) performansı, sistem tasarımında kullanılan sinyal işleme yöntemlerine doğrudan bağlıdır. EEG sinyal işleme süreci; önişleme, öznitelik çıkarma, seçme ve sınıflandırma adımlarını içerir. EEG verilerinden öznitelik çıkarımı genellikle sabit uzunlukta pencerelere ayrıldıktan sonra yapılmaktadır. Bu çalışmada özniteliklerin veri temsiliyetini artırmak için değişim noktası tespitine (change point detection, CPD) dayalı adaptif bir segmentasyon yaklaşımı önerilmiştir. Bu amaçla budanmış kesin doğrusal zaman (pruned exact linear time, PELT) algoritması kullanılmıştır. Bu yöntem, değişim noktalarını uygun bir maliyet fonksiyonu ile duyarlılık parametresinin belirlenmesi yoluyla tespit etmektedir. Önerilen yöntemin, sabit segmentasyona kıyasla etkinliği, BCI Competition IV 2a veri seti kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu veri seti, 9 katılımcının sol el, sağ el, ayak ve dil imgeleme görevlerini gerçekleştirirken kaydedilmiş EEG verilerini içermektedir. Sonuçlar, CPD tabanlı yöntemin hem ikili hem de dört sınıflı sınıflandırmada test verisi üzerindeki sınıflandırma başarımını artırdığını göstermiştir. İkili sınıflandırma senaryosunda, önerilen yöntemin performans artışı %5,81 ile %8,72 arasında değişmiştir. En yüksek sınıflandırma performansı, sol el ve dil görevleri arasında gözlemlenmiş; katılımcı bazında performans artışları %4,16 ve %12,73 aralığında değişmiştir. Dört sınıflı sınıflandırma görevinde ise ortalama %7,5 oranında bir başarı artışı sağlanmış olup, katılımcı bazlı performans artışları %3,93 ile %11,11 aralığında değişmiştir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK

Proje Numarası

124E057

Teşekkür

Bu çalışma, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından 124E057 numaralı proje kapsamında desteklenmiştir.

Kaynakça

  1. Abbas, W., & Khan, N. A. (2018, July). FBCSP-based multi-class motor imagery classification using BP and TDP features. In 2018 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC) (pp. 215-218). IEEE. Doi: 10.1109/EMBC.2018.8512238
  2. Al-Saegh, A., Dawwd, S. A., & Abdul-Jabbar, J. M. (2021). Deep learning for motor imagery EEG-based classification: A review. Biomedical Signal Processing and Control, 63, 102172. Doi: 10.1016/j.bspc.2020.102172
  3. Allison, B. Z., & Neuper, C. (2010). Could anyone use a BCI?. In Brain-computer interfaces: Applying our minds to human-computer interaction (pp. 35-54). London: Springer London. Doi: 10.1007/978-1-84996-272-8_3
  4. Altaheri, H., Muhammad, G., Alsulaiman, M., Amin, S. U., Altuwaijri, G. A., Abdul, W., Bencherif, M.A. & Faisal, M. (2023). Deep learning techniques for classification of electroencephalogram (EEG) motor imagery (MI) signals: A review. Neural Computing and Applications, 35(20), 14681-14722. Doi: 10.1007/s00521-021-06352-5
  5. Amer, N. S., & Belhaouari, S. B. (2023). Eeg signal processing for medical diagnosis, healthcare, and monitoring: A comprehensive review. IEEE Access, 11, 143116-143142. Doi: 10.1109/ACCESS.2023.3341419
  6. Ang, K. K., Chin, Z. Y., Wang, C., Guan, C., & Zhang, H. (2012). Filter bank common spatial pattern algorithm on BCI competition IV datasets 2a and 2b. Frontiers in neuroscience, 6, 39. Doi: 10.3389/fnins.2012.00039
  7. Azami, H., Anisheh, S. M., & Hassanpour, H. (2013, December). An Adaptive Automatic EEG Signal Segmentation Method Based on Generalized Likelihood Ratio. In International Symposium on Artificial Intelligence and Signal Processing (pp. 172-180). Cham: Springer International Publishing. Doi: 10.1007/978-3-319-10849-0_18
  8. Bentlemsan, M., Zemouri, E. T., Bouchaffra, D., Yahya-Zoubir, B., & Ferroudji, K. (2014, January). Random forest and filter bank common spatial patterns for EEG-based motor imagery classification. In 2014 5th International conference on intelligent systems, modelling and simulation (pp. 235-238). IEEE. Doi: 10.1109/ISMS.2014.46

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Bilgisayar Yazılımı, Yazılım Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

11 Aralık 2025

Yayımlanma Tarihi

19 Aralık 2025

Gönderilme Tarihi

13 Mayıs 2025

Kabul Tarihi

24 Eylül 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 30 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA
Ballı, T. (2025). MOTOR İMGELEME EEG SİNYALLERİNDE SINIFLANDIRMA PERFORMANSINI ARTTIRMAYA YÖNELİK ADAPTİF SEGMENTASYON YAKLAŞIMI. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 30(3), 711-730. https://doi.org/10.17482/uumfd.1698204
AMA
1.Ballı T. MOTOR İMGELEME EEG SİNYALLERİNDE SINIFLANDIRMA PERFORMANSINI ARTTIRMAYA YÖNELİK ADAPTİF SEGMENTASYON YAKLAŞIMI. UUJFE. 2025;30(3):711-730. doi:10.17482/uumfd.1698204
Chicago
Ballı, Tuğçe. 2025. “MOTOR İMGELEME EEG SİNYALLERİNDE SINIFLANDIRMA PERFORMANSINI ARTTIRMAYA YÖNELİK ADAPTİF SEGMENTASYON YAKLAŞIMI”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 30 (3): 711-30. https://doi.org/10.17482/uumfd.1698204.
EndNote
Ballı T (01 Aralık 2025) MOTOR İMGELEME EEG SİNYALLERİNDE SINIFLANDIRMA PERFORMANSINI ARTTIRMAYA YÖNELİK ADAPTİF SEGMENTASYON YAKLAŞIMI. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 30 3 711–730.
IEEE
[1]T. Ballı, “MOTOR İMGELEME EEG SİNYALLERİNDE SINIFLANDIRMA PERFORMANSINI ARTTIRMAYA YÖNELİK ADAPTİF SEGMENTASYON YAKLAŞIMI”, UUJFE, c. 30, sy 3, ss. 711–730, Ara. 2025, doi: 10.17482/uumfd.1698204.
ISNAD
Ballı, Tuğçe. “MOTOR İMGELEME EEG SİNYALLERİNDE SINIFLANDIRMA PERFORMANSINI ARTTIRMAYA YÖNELİK ADAPTİF SEGMENTASYON YAKLAŞIMI”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 30/3 (01 Aralık 2025): 711-730. https://doi.org/10.17482/uumfd.1698204.
JAMA
1.Ballı T. MOTOR İMGELEME EEG SİNYALLERİNDE SINIFLANDIRMA PERFORMANSINI ARTTIRMAYA YÖNELİK ADAPTİF SEGMENTASYON YAKLAŞIMI. UUJFE. 2025;30:711–730.
MLA
Ballı, Tuğçe. “MOTOR İMGELEME EEG SİNYALLERİNDE SINIFLANDIRMA PERFORMANSINI ARTTIRMAYA YÖNELİK ADAPTİF SEGMENTASYON YAKLAŞIMI”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 30, sy 3, Aralık 2025, ss. 711-30, doi:10.17482/uumfd.1698204.
Vancouver
1.Tuğçe Ballı. MOTOR İMGELEME EEG SİNYALLERİNDE SINIFLANDIRMA PERFORMANSINI ARTTIRMAYA YÖNELİK ADAPTİF SEGMENTASYON YAKLAŞIMI. UUJFE. 01 Aralık 2025;30(3):711-30. doi:10.17482/uumfd.1698204

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr