بازشناخت تصور حرکتی در افراد دارای معلولیت با استفاده از الگوی طیفی فضای پراکنده مشترک (CSSSP) و انتخاب ویژگی‌های متوالی (SFS)

نویسندگان

1 گروه مهندسی پزشکی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 گروه مهندسی پزشکی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 گروه مهندسی پزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران؛

doi
10.30495/jce.2023.1981368.1196
چکیده

تصور حرکتی یک فرآیند ذهنی به منظور آمادگی جهت حرکت است. سیستم رابط مغزی ، ارتباط مستقیم بین مغز و رایانه را برای آگاهی از درخواست های یک فرد و استفاده از آنها به عنوان سیگنال کنترلی برای دستگاه های خارجی آماده مینماید. پیش پردازش، استخراج ویژگی ­ ها و طبقه ­ بندی سیگنال ها مراحل اصلی مطالعه هستند. رویدادهای تصور حرکتی در سه باند فرکانسی بتا، مو و گاما رخ می‌دهند. پس از پیش پردازش داده های EEG ( Electroencephalogram ) مرحله بعدی اعمال فیلترهایی به منظور کاهش نویز موجود در سیگنال است. در ادامه روش های مختلف استخراج ویژگی و طبقه بندی تصور حرکتی بر روی داده ها پیاده سازی می شود. مطالعات تصویربرداری عملکردی نشان داده است که تصور حرکتی از فعال شدن مدارهای عصبی درگیر در مراحل اولیه کنترل حرکتی ناشی می‌شود. مطالعات نشان داده است که الگوریتم CSP (Common Spatial Pattern) بهتر از سایر الگوریتم ها در تصور ذهنی حرکتی عمل می کند. به دلیل عدم وجود باند فرکانسی مناسب، نتایج روش CSP وابسته به فرکانس رضایت بخش نیست، بنابراین CSSP (Common Spatio-Spectral Pattern) مشابه فیلتر FIR (Finite Impulse Response) است، اما از آنجایی که این فیلتر تمام ضرایب یک فیلتر FIR را ندارد، وجود نویز در سیگنال EEG می تواند به تعریف نابهینه فیلتر فرکانس منجر شود. برای حل این مشکل از روش CSSSP (Common Sparse Spatio Spectral Pattern) استفاده شده است. با بکارگیری روش پیشنهادی CSSSP با استفاده از انتخاب متوالی ویژگی برای استخراج ویژگی SFS (Sequential Feature Selection) عملکرد CSSSP در بیشتر موارد در مقایسه با CSP و CSSP بهتر بوده و میانگین دقت 55/92 درصد بوده است.