انتخاب کانالهای موثر سیگنال EEG برای تشخیص حالتهای احساسی برمبنای اطلاعات زیرباندهای فرکانسی
نویسندگان
1
2
doi
10.71656/jce.2026.1199738چکیده
طراحی یک سیستم تشخیص احساس قابل اعتماد با انتخاب الکترودهای با اطلاعات بیشتر سیگنال EEG در این مطالعه مدنظر قرار گرفته است. چالش اصلی در استفاده از سیگنال EEG تعداد بالای الکترودها در ثبت دادههاست؛ که در نتیجهی آن افزایش حجم محاسبات و زمان پردازش، و در مواردی خطای قابلتوجه در طبقهبندی بهدلیل افزونگی اطلاعات ایجاد میشود. بهمنظور کاهش تأثیر این موارد، در مطالعه حاضر یک سیستم تشخیص احساسات مبتنی بر الگوریتم الگوی فضای مشترک (CSP) برای انتخاب کانالهای مؤثر ارایه شد. سیگنالهای EEG پایگاه دادهي DEAP که از 32 نفر درحین تماشای ویدیوهای احساسی ثبت شدهاند؛ بهمنظورارزیابی روش پیشنهادی بهکار گرفته شدند. زیرباندهای تتا، آلفا، بتا و گاما برای سیگنالهای EEG تعیین شدند؛ و سپس انتخاب کانالها برمبنای اطلاعات زیرباندهای سیگنال با روش CSP انجام شد. با اعمال روش، الکترودهای F4-F8-AF4-Fp2-Fz-Cz از بین32 کانال اولیه انتخاب شدند؛ و ویژگی بیشینه چگالی طیف توان برای زیرباندهای فرکانسی کانالهای برگزیده محاسبه شد. سپس با استفاده از آزمون t و روش تحلیل مولفههاي اصلی (PCA) فرایند انتخاب ویژگیها و نگاشت فضای ویژگیها انجام شد. برای طبقهبندی دادهها و تشخیص حالتهای احساسی، ماشین بردار پشتیبان (SVM) بهکار گرفته شد. نتایج کسب شده بیانگر عملکرد مطلوب سیستم پیشنهادی در شناسایی چهار حالت احساسی است؛ بهگونهای که حالتهای موردنظر با دقت 84 درصد شناسایی شدند. نتایج بهدست آمده تأثیر انتخاب کانالهای EEG را در عملکرد سیستم تشخیص احساسات علیرغم استفاده از تنها یک ویژگی طیف توان نشان میدهد. بدیهی است با افزایش تعداد و نوع ویژگیها، نتایج همچنان بهبود خواهند داشت.