Візуалізація когнітивних станів на основі Raspberry Pi для біологічного зворотного зв’язку в реальному часі за допомогою нейро-комп’ютерного інтерфейсу
DOI:
https://doi.org/10.18523/2617-3808.2024.7.112-119Ключові слова:
нейрокомп’ютерні інтерфейси, BCI, Raspberry Pi 4BАнотація
Нейрокомп’ютерний інтерфейс на основі ЕЕГ (Electroencephalography, електроенцефалографія) — це технологія, яка дає змогу встановлювати взаємодію між мозком людини і зовнішніми пристроями, такими як комп’ютери чи робототехніка. Основні принципи такого інтерфейсу:
1. Зчитування електричної активності мозку за допомогою електродів, розміщених на поверхні скальпа. Ці сигнали ЕЕГ відображають коливання потенціалів нейронів.
2. Оброблення та аналіз ЕЕГ-сигналів за допомогою алгоритмів машинного навчання, щоб визначити певні патерни, пов’язані з конкретними розумовими станами чи намірами користувача.
3. Переклад цих розпізнаних патернів у команди для управління зовнішніми пристроями, такими як комп’ютер, протези чи інтерфейси віртуальної реальності.
Ключові переваги нейрокомп’ютерних інтерфейсів на основі ЕЕГ — це можливість безпосереднього керування пристроями за допомогою думок та намірів, не вдаючись до традиційних методів введення, наприклад клавіатури чи миші. Це відкриває нові перспективи для людей з обмеженими можливостями, а також для інноваційних застосувань у сферах нейрореабілітації, ігор, віртуальної реальності тощо.
У статті описано дослідження можливостей використання ЕЕГ пристрою для збору та візуалізації інформації про когнітивний стан користувача пристрою. Дослідження проводили на електроенцефалографічному приладі Emotiv INSIGHT (5-канальна система електроенцефалографії (EEG) із напівсухими полімерними датчиками), та Raspberry Pi 4B. В рамках дослідження було розроблено прототип, що дає можливість візуалізовувати показники про емоційний і ментальний стан користувача за допомогою LED, що під’єднані до Raspberry Pi.
Посилання
- Emotiv. Cortex API documentation. https://emotiv.gitbook.io/cortex-api/.
- Emotiv. Overview of API flow. https://emotiv.gitbook.io/cortex-api/overview-of-api-flow.
- Emotiv. Performance metrics. https://www.emotiv.com/pages/performance-metrics?_pos=1&_sid=dbfbb5e33&_ss=r.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Y. Volynets, S. Khmel, O. Pyechkurova
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
а) Автори зберігають за собою авторські права на твір на умовах ліцензії CC BY 4.0 Creative Commons Attribution International License, котра дозволяє іншим особам вільно поширювати (копіювати і розповсюджувати матеріал у будь-якому вигляді чи форматі) та змінювати (міксувати, трансформувати, і брати матеріал за основу для будь-яких цілей, навіть комерційних) опублікований твір на умовах зазначення авторства.
б) Журнал дозволяє автору (авторам) зберігати авторські права без обмежень.
в) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо поширення твору (наприклад, розміщувати роботу в електронному репозитарії), за умови збереження посилання на його першу публікацію. (Див. Політика Самоархівування)
г) Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у репозитаріях) тексту статті, як до подання його до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
