Processing may take a few seconds...

Dissertation

Title

Detekcja wybranych wzrokowych potencjałów wywołanych na potrzeby interfejsu mózg-komputer

Authors

[ 1 ] Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ D ] phd student

Promoter

[ 1 ] Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ P ] employee

Reviewers

Title variant

EN Detection of selected visual evoked potentials for brain-computer interface

Language

polish

Keywords
PL
  • interfejs mózg-komputer
  • biopomiary
  • analiza i przetwarzanie sygnałów bioelektrycznych
EN
  • brain-computer interface
  • biomeasurements
  • analysis and processing of bioelectric signals
Abstract

PL Pojęcie interfejs mózg-komputer określa nową dziedzinę nauki z pogranicza inżynierii biomedycznej, sztucznej inteligencji, elektroniki oraz neuronauk. Interfejs mózg-komputer pozwala np. osobom sparaliżowanym sterować takimi urządzeniami jak: robot, proteza bądź wózek inwalidzki, wykorzystując jedynie reakcje własnego mózgu. Umożliwia on przełożenie intencji człowieka na sygnały sterujące, tworząc bezpośrednią ścieżkę komunikacji pomiędzy ludzkim mózgiem a urządzeniami zewnętrznymi bez udziału mięśni i obwodowego układu nerwowego. W niniejszej rozprawie przedstawiono sposoby rejestracji aktywności mózgu. Szczegółowo opisano elektroencefalografię, metodę, która została wykorzystana w dalszych badaniach. Opisano także aktywności mózgu (potencjały wywołane), które można wykorzystać w interfejsach mózg-komputer oraz ogólne zasady projektowania takich interfejsów. Przeprowadzono 6 eksperymentów. Trzy z nich dotyczyły analizy zjawiska wzrokowych potencjałów wywołanych stanu ustalonego. Analiza uzyskanych wyników pozwoliła na zaprojektowanie interfejsu mózg-komputer. W pracy przedstawiono także dwie autorskie modyfikacje algorytmu zmodyfikowanej kwadraturowej demodulacji amplitudowej. Kolejne 3 eksperymenty dotyczyły badania zaprojektowanego interfejsu, a w szczególności szybkości i skuteczności rozpoznania specyficznej aktywności mózgu osoby badanej. Przeprowadzone badania pozwoliły na opracowanie asynchronicznego interfejsu mózg-komputer wykorzystującego zjawisko wzrokowych potencjałów wywołanych stanu ustalonego oraz autorskie algorytmy przetwarzania sygnałów.

EN Brain-computer interface is a new field of science which is merge biomedical engineering, artificial intelligence, electronics and neuroscience. Brain-computer interface is a device which allows paralyzed people to navigate a robot, a prosthesis or a wheelchair using only their own brains’ reactions. By creation of a direct communication pathway between human brain and external devices, without utilization of muscles or peripheral nervous system, the brain-computer interface makes mapping person’s intentions onto directive signals possible. In this thesis methods of acquiring brain activity was discussed. In detail electroencephalography was presented. This method was used in further experiments. Evoked potentials which can be useful in brain computer-interfaces and general principles for design that interfaces was described. Six experiments were performed. Three of them were related with analysis of steady state of visual evoked potentials. That analysis of the results allowed to preliminary design of brain-computer interface. That study also shows two modifications of the modified quadrature amplitude demodulation algorithm, written by author of this thesis. Next 3 experiments were related with the designed brain-computer interface. In particular, there were tested a speed and accuracy of recognition of the specific human subjects brain activity. The study allowed to the preparation of an asynchronous brain-computer interface that uses the phenomenon of steady state visual evoked potentials and original algorithms for signal processing.

Number of pages

105

OECD domain

electrical engineering, electronics, computer engineering

KBN discipline

electrotechnology

Signature of printed version

DrOIN 1780

On-line catalog

to201680805

Full text of dissertation

Download file

Access level to full text

public

First review

Tadeusz Pustelny

Place

Gliwice, Polska

Date

10.06.2016

Language

polish

Review text

Download file

Access level to review text

public

Second review

Andrzej Zając

Place

Białystok, Polska

Date

10.06.2016

Language

polish

Review text

Download file

Access level to review text

public

Dissertation status

dissertation

Place of defense

Poznań, Polska

Date of defense

14.07.2016

Unit granting title

Rada Wydziału Elektrycznego Politechniki Poznańskiej

Obtained title

doktor nauk technicznych w dyscyplinie: elektrotechnika, w specjalności: metrologia biomedyczna