مروری بر رابط مغز-رایانه با بهره گیری از سیگنال های مغزی الکتروانسفالوگرافی و یادگیری ماشین

رابط مغز-رایانه با هدف ایجاد ارتباط مستقیم بین مغز انسان و دنیای پیرامونی توسعه یافته است. در چند دهه گذشته پیشرفت های چشمگیر در حوزه دانش مغز و علوم رایانه تاثیر بسزایی در بکارگیری رابط مغز و رایانه داشته اند و به همین جهت بعنوان یکی از مهمترین بخش های تحقیقاتی تبدیل شده است. رابط مغز-رایانه ارتباطات جدید برای کاربران و مسیر های کنترلی بدون هرگونه مداخله از طریق عصب های محیطی را فراهم می نماید. هم اکنون بسیاری از محققین بر روی ساخت انواع مختلفی از کاربرد های رابط مغز-رایانه و با این امیدواری که این فناوری می تواند برای ناتوانی های شدید حرکتی سودمند باشد؛ تمرکز نموده اند. یکی از گزینه های اصلی در طرح و توسعه کاربرد های گوناگون رابط مغز-رایانه با توجه به پیشنهاد های عمده که مبتنی بر سیگنال های الکتروانسفالوگرافی می باشد؛ توسعه یافته است. سیگنال های الکتروانسفالوگرافی جزو بیشترین کاربرد های رابط مغز-رایانه هستند؛ زیرا آن ها از کیفیت قابل قبولی در جمع آوری سیگنال های عصبی برخوردارند و دو فاکتور هزینه پائین و تجهیزات با کاربرد راحت را در کنار یکدیگر ترکیب می نماید. همین مساله موجب شده تا به عنوان یک پیشنهاد مناسب برای متخصصین رابط مغز-رایانه مطرح گردد. انتظار می رود که کیفیت زندگی افرادی که دچار مشکلات مغزی می باشند با کیفیت بالایی بهبود یابد. استفاده از رابط مغز-رایانه به صورت بالقوه یک ابزار قدرتمند را برای آشکار نمودن اطلاعات مخفی در مغز کاربر ارائه می دهد که به صورت معمول نمی تواند بیان شود. در این مقاله ابتدا سیگنال های مغزی الکتروانسفالوگرافی که اصلی ترین بخش از سیستم های رابط مغز-رایانه هستند؛ مورد بررسی قرارخواهد گرفت. سپس استخراج ویژگی از سیگنال های اخذ شده توضیح داده خواهد شد. مرحله بعد استفاده از روش های یادگیری ماشین در طبقه بندی سیگنال های مغزی می باشد. در انتها نیز کاربردهای رابط مغز-رایانه و هدف های آینده آن مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

Keywords:

رابط مغز-رایانه , سیگنال های مغزی الکتروانسفالوگرافی , استخراج ویژگی , یادگیری ماشین