واسط مغز و رایانه BCI

(سیارک) واسط مغز و رایانه (BCI)، که همچنین به صورت واسط ماشین و مغز (BMI) اشاره شده، یک سیستم مخابراتی نرم افزاری و سخت افزاری است که انسان ها را قادر می سازد تا با پیرامونشان بدون درگیری اعصاب و ماهیچه های محیطی و بیرونی، و با استفاده از سیگنال های کنترلی تولیدشده از فعالیت الکتروانسفالوگرافیک تعامل نمایند.  BCI یک کانال غیرماهیچه ای جدیدی را برای اتصال دادن نیات فرد به تجهیزات خارجی مثل رایانه ها، ترکیب کننده های گفتاری، اسباب کمک کننده و پروتزهای عصبی ایجاد می کند. این موضوع بخصوص برای افرادی با ناتوانی های شدید حرکتی جذاب است. چنین واسطی کیفیت زندگی شان را بهبود می داد و در همان زمان هزینه مراقبت ویژه را کاهش می داد.

BCI یک سیستم هوش مصنوعی است که می تواند یک مجموعه معینی از الگوها را در سیگنال های مغزی که پیروی 5 مرحله اجرایی هستند، تشخیص دهد: دریافت سیگنال، پیش پردازش یا بالا بردن سیگنال، استخراج خصیصه، طبقه بندی و واسط کنترلی.

مرحله دریافت سیگنال، سیگنال مغزی را در اختیار می گیرد و همچنین ممکن است کاهش اختلال و پردازش مصنوعی را اجرا نماید. مرحله پیش پردازش سیگنال هایی را به شکل مناسب برای پردازش بیشتر تهیه می کند. مرحله استخراج خصیصه اطلاعات متناقض را در سیگنال های مغزی که ثبت شده بودند را شناسایی می کند. به محض اینکه این اطلاعات سنجیده شد، سیگنال روی برداری حاوی خصیصه های موثر و جداکننده از سیگنال های مشاهده شده رسم می شود. استخراج این اطلاعات جالب خیلی کار چالش برانگیزی است. سیگنال های مغزی با سیگنال های دیگری که از مجموعه متناهی فعالیت های مغزی  هم مرز در هر دو وادی فضا و زمان می آیند، ترکیب و مخلوط می شوند. بعلاوه سیگنال معمولا ساکن و ایستا نیست و همچنین ممکن است بوسیله وسایل ساخته شده مثل الکترومیگرافی (EMG) یا الکترواکلوگرافی (EOG) از شکل طبیعی خارج شود. بردار خصیصه نیز باید به منظور کاهش پیچیدگی مرحله استخراج خصیصه اما بدون تلف کردن اطلاعات مربوطه از بعد پایینی باشد.

مرحله طبقه بندی سیگنال هایی را طبقه بندی می کند که بردار خصیصه را مهم در نظر می گیرند. بنابراین انتخاب خصیصه های متناقض خوب بابت دستیابی به بازشناسی و تصدیق الگو موثر به منظور رمزگشایی نیات کاربر اساسی است. سرانجام مرحله واسط کنترلی سیگنال های طبقه بندی شده را در دستورهای معنی دار برای هر دستگاه متصل مثل ویلچر یا یک رایانه ترجمه می نماید. تکنولوژی BCI به طور سنتی برای پژوهش های علمی جدی جذاب نبوده است. ایده رمزگشایی موفق افکار و نیات بوسیله فعالیت مغزی در گذشته اغلب به عنوان پدیده ای عجیب و بعید رد شده است. از اینرو پژوهش در زمینه فعالیت مغزی معمولا به تحلیل اختلال های عصب شناختی در کلینیک یا به کاوش کارکردهای مغزی در آزمایشگاه محدود شده-است. طرح BCI به خاطر قدرت تشخیص و قابلیت اطمینان محدود اطلاعاتی و تغییرپذیری بالایش که در مغز قابل کشف بود، خیلی پیچیده ملاحظه شد. بعلاوه سیستم های BCI نیازمند پردازش بلادرنگ سیگنال و آخرین و جدیدترین فناوری که یا موجود نبود یا واقعا خیلی گران بود، می باشند. ترجمه  itrans.ir 

- نظرات

برای ارسال نظر، لطفا وارد حساب خود شوید یا ثبت نام نمایید.