طبقه بندی هیجانات به کمک تحلیل طیف مرتبه بالای سیگنال مغزی

هدف: هیجانات نقش مهمی در زندگی انسان ایفا م یکنند. دینامیک سیستم اعصاب مرکزی، متناسب با حالات روانی انسان از جمله هیجانات دستخوش تغییرات می شوند؛ بنابراین با تحلیل سیگنال های مغزی می توان وضعیت سیستم اعصاب را آشکار کرد. روش: خواص جالب طیف های مرتبه بالا (HOS) در استخراج اطلاعات فاز سیگنال، استفاده از این طیف ها را در زمینه پردازش سیگنال، خصوصا سیگنال مغزی (EEG) مطرح کرده است. در این مقاله، برای نخستین بار مقادیر دو طیفی و دو هم دوسی به عنوان دو نمونه از پرکاربردترین توابع HOS به منظور ارزیابی تغییرات EEG در حالت هیجان برای تفکیک سه حالت آرامش، تحریک مثبت و تحریک منفی بکار رفته است. در این تحقیق از داده موجود در اینترفیس که براساس زیر مجموع های از تصاویر IAPS است، استفاده شده است. با استفاده از ویژگی های استخراجی از صفحه دو فرکانسی و آزمون Hinich ، ویژگی هایی برای هر کانال ثبت استخراج شده است. تابع تفکیک بهینه از ترکیب الگوریتم ژنتیک و ماشین بردار پشتیبان استفاده شده است. یافته ها: نتایج نشان می دهند، بیشترین تغییرات سیگنال EEG در حالت هیجان مربوط به نواحی فرکانسی می باشد. نتایج نشان می دهند، سه حالت هیجانی با درصد صحت تفکیک متوسط %۵۲ از یکدیگر تشخیص داده شده اند. نتیجه گیری: نتایج بدست آمده، مشابه تحقیق دیگر قبلی در این زمینه می باشد و بهبود جزئی در نتایج حاصل شده است. نتایج کیفی و شهودی این تحقیق، نیز تفاوت بین سه حالت هیجانی را نشان می دهند. بنابراین طیف های مرتبه بالا از جمله روشهای مفید در بازنمایی رفتار مغز در حالات هیجانی است.

Keywords:

Electroencephalogram (EEG) , Higher Order Spectra , Emotion , Bispectrum , Bicoherence , سیگنال مغزی , طی فهای مرتبه بالا , هیجان , دوطیفی , دو هم دوسی.