抽象虚拟现实(VR)是一项允许用户体验模拟真实或虚构场景的多感觉和交互式环境的技术。仍然辩论了不同的VR沉浸式技术神学对心理工作量(MWL)的影响,即执行任务所需的资源数量;但是,从未利用脑电图在这种情况下的潜在作用。本文旨在调查在VR环境中对MWL进行认知任务的影响,这是通过使用多模式的方法进行的,其特征在于以不同程度的沉浸式来进行,这些方法通过生理EEG测量对MWL进行了良好评估的主观评估。提出了基于N-BACK测试的认知任务,以比较使用头部安装显示器(HMD)或桌面计算机展示Stim uli的特定裤子的性能和MWL。任务具有四个不同的复杂度(N¼1或2具有视觉或视觉和听觉刺激)。二十七名健康参与者都参加了这项研究,并在两种情况下都执行了任务。EEG数据和NASA任务负荷指数(NASA-TLX)分别用于评估客观和主观MWL的变化。 错误率(ER)和反应时间(RTS)也针对每个条件和任务水平进行了COL。 任务水平在两种情况下都对MWL产生了重大影响,增加了次级措施和降低性能。 EEG MWL指数显示出显着增加,特别是与休息相比。 不同程度的沉浸式均未显示个人的表现和MWL的显着差异,如主观评分所估计。EEG数据和NASA任务负荷指数(NASA-TLX)分别用于评估客观和主观MWL的变化。错误率(ER)和反应时间(RTS)也针对每个条件和任务水平进行了COL。任务水平在两种情况下都对MWL产生了重大影响,增加了次级措施和降低性能。EEG MWL指数显示出显着增加,特别是与休息相比。 不同程度的沉浸式均未显示个人的表现和MWL的显着差异,如主观评分所估计。EEG MWL指数显示出显着增加,特别是与休息相比。不同程度的沉浸式均未显示个人的表现和MWL的显着差异,如主观评分所估计。但是,在大多数情况下,HMD降低了EEG衍生的MWL,表明较低的认知负载。总而言之,HMD可能会减少某些任务的认知负荷。如脑电图MWL指数所示,MWL的降低水平可能对基于VR的应用程序的设计和未来评估有影响。
摘要 — 在癫痫监测中,由于脑电图伪影在幅度和频率上具有形态相似性,因此经常被误认为是癫痫发作,这使得癫痫发作检测系统容易受到更高的误报率的影响。在这项工作中,我们介绍了一种基于并行超低功耗 (PULP) 嵌入式平台上最少数量的脑电图通道的伪影检测算法的实现。分析基于 TUH 脑电图伪影语料库数据集,并重点关注颞电极。首先,我们使用自动机器学习框架在频域中提取最佳特征模型,在 4 个颞脑电图通道设置下实现了 93.95% 的准确率和 0.838 F1 得分。所实现的准确率水平比最先进的水平高出近 20%。然后,这些算法针对 PULP 平台进行并行化和优化,与最先进的低功耗伪影检测框架实现相比,能效提高了 5.21 倍。将此模型与低功耗癫痫发作检测算法相结合,可以在可穿戴外形尺寸和功率预算下使用 300 mAh 电池进行 300 小时的连续监测。这些结果为实现经济实惠、可穿戴、长期癫痫监测解决方案铺平了道路,该解决方案具有低假阳性率和高灵敏度,可满足患者和护理人员的要求。临床意义——所提出的 EEG 伪影检测框架可用于可穿戴 EEG 记录设备,结合基于 EEG 的癫痫发作检测算法,以提高癫痫发作检测场景的稳健性。索引词——医疗保健、时间序列分类、智能边缘计算、机器学习、深度学习
摘要 - 该项目具有客观地识别使用传感器“情感EEG Neuroset”的一些面部表情。此设备是一种能够通过脑电图技术(EEG)接收和解释大脑生物电活动的传感器,此外,还具有16个通道,并连续准确接受脑电波。此外,传感器具有易于使用的SDK,即使没有任何大脑信号获取经验,任何人即使没有任何经验。Emotiv®数据被转移到MATLAB®进行过滤脑电波,以通过串行通信向Arduino发送信息。因此,在Arduino板上获得了三种不同表达式的识别,即眨眼,眨眼和微笑,每个表达式在Arduino板上都有不同的LED颜色。
摘要 —近年来,深度学习 (DL) 对基于脑电图 (EEG) 的运动想象脑机接口 (MI-BMI) 的改进做出了重大贡献。在实现高分类准确率的同时,DL 模型的规模也不断扩大,需要大量的内存和计算资源。这对嵌入式 BMI 解决方案提出了重大挑战,该解决方案应通过本地处理数据来保证用户隐私、减少延迟和低功耗。在本文中,我们提出了 EEG-TCN ET,一种新颖的时间卷积网络 (TCN),它在只需要少量可训练参数的情况下实现了出色的准确率。其低内存占用和低推理计算复杂度使其适合在资源有限的边缘设备上进行嵌入式分类。在 BCI 竞赛 IV- 2a 数据集上的实验结果表明,EEG-TCN ET 在 4 类 MI 中实现了 77.35% 的分类准确率。通过为每个受试者找到最佳网络超参数,我们进一步将准确率提高到 83.84%。最后,我们在 Mother of All BCI Benchmarks (MOABB) 上展示了 EEG-TCN ET 的多功能性,这是一个包含 12 个不同 EEG 数据集和 MI 实验的大规模测试基准。结果表明,EEG-TCN ET 成功地推广到单个数据集之外,在 MOABB 上的表现比目前最先进的 (SoA) 好 0.25 倍。索引术语 — 脑机接口、运动意象、深度学习、卷积神经网络、边缘计算。
自闭症谱系障碍(ASD)是一种神经发育障碍,通常伴随着情绪调节受损(ER)。越来越强调开发基于证据的方法来改善ASD的ER。脑电图(EEG)在基于神经反馈的干预措施中使用时已经在减少ASD症状方面取得了成功。另外,某些EEG组件与ER相关。我们的总体目标是开发一种技术,该技术将使用脑电图来监控ER的实时更改并根据这些更改执行干预。作为第一步,开发了基于情感Posner任务的基于EEG的大脑计算机接口,以在单个试验的基础上识别与ER相关的模式,而EEG数据从21个ASD的人收集。因此,我们在这项研究中的目的是研究可能区分困境和非配合条件的脑电图特征。具体来说,我们调查了脑电图锁定到视觉反馈演示文稿中是否可以用来在欺骗的游戏中对胜利(非配件)和丢失(遇险)条件进行分类。结果表明,提取的脑电图特征可以区分胜利和损失条件(平均准确性为81%),损失和静止EEG条件(平均准确度为94.8%)以及WIN和REST-EEG条件(平均精度为94.9%)。
定量脑电图和脑电波定量脑电图,有时也称为脑映射,是通过数字技术测量头皮表面的电模式,主要反映皮质电活动或“脑电波”。脑电波以各种频率出现。有些很快,有些很慢。这些脑电图波段的经典名称是 delta、theta、alpha 和 beta。神经反馈是一种生物反馈训练,它使用脑电图 (EEG) 作为控制视觉、听觉或触觉反馈的主要工具。这种反馈用于在大脑中产生学习。这种学习可以提高大脑的适应性和自我调节能力。然而,重要的是,您要了解并同意这种训练过程。一些研究证明,该疗法可有效治疗多种疾病,如注意力缺陷多动障碍 (ADD/ADHD)、焦虑症、抑郁症、自闭症、轻度脑外伤、强迫症等,但其中许多领域仍在进行进一步研究。如果您需要,我可以提供迄今为止的研究书目,或者您可以查阅 www.isnr.org (国际神经反馈与研究学会的网站)以获取全面的神经反馈书目。神经反馈训练是通过使用一种称为脑电图 (EEG) 的灵敏电子仪器来完成的,该仪器可测量个人脑电活动的频率和强度,并立即将此信息发送到高速计算机。这些脑电波信号几乎立即被计算机处理,并以视觉和听觉反馈的形式呈现给个人。然后,临床医生使用复杂的计算机程序帮助患者学习如何使用这种“神经反馈”来识别和更好地调节他们的脑电波模式。对于儿童,计算机程序有时会以游戏的形式出现。通过持续的反馈、指导和练习,患者学会产生所需的脑电波模式。起初,脑电波活动的变化是短暂而短暂的,然而,在相对较短的时间内,新的模式会在与更好的表现和整体健康相关的频率范围内变得更加牢固。一旦患者练习得足够熟练,能够集中注意力并重新调整他们的脑电波模式,训练就结束了。您对神经反馈训练的个人反应或结果无法预测。根据我们的经验,每个人的旅程和结果各不相同,您对该计划的承诺是最重要的方面。我们对您的承诺是提供最好的培训,并公开、诚实地解决您的问题和疑虑。重要的是,我们会定期监测进度并根据需要重新评估,以确定是否应该继续培训。为此,我们将要求您完成频繁的评估,以衡量我们将要跟踪的目标症状。您能否尽可能始终如一地进行这些评估至关重要,因为它提供了有关培训如何影响您的信息,这对您至关重要
摘要 — 目标:当存在多个声源时,当前助听器中的降噪算法缺乏有关用户关注的声源的信息。为了解决这个问题,它们可以与听觉注意解码 (AAD) 算法相辅相成,该算法使用脑电图 (EEG) 传感器解码注意力。最先进的 AAD 算法采用刺激重建方法,其中关注源的包络从 EEG 重建并与各个源的包络相关。然而,这种方法在短信号段上表现不佳,而较长的片段在用户切换注意力时会产生不切实际的长检测延迟。方法:我们提出使用滤波器组公共空间模式滤波器 (FB-CSP) 解码注意力的方向焦点作为替代 AAD 范式,它不需要访问干净的源包络。结果:提出的 FB-CSP 方法在短信号段上的表现优于刺激重建方法,在相同任务上的表现也优于卷积神经网络方法。我们实现了高精度(1 秒窗口为 80%,准瞬时决策为 70%),足以实现低于 4 秒的最小预期切换持续时间。我们还证明解码器可以适应来自未见对象的未标记数据,并且仅使用位于耳朵周围的部分 EEG 通道来模拟可穿戴 EEG 设置。结论:提出的 FB-CSP 方法可以快速准确地解码听觉注意力的方向焦点。意义:在非常短的数据段上实现高精度是朝着实用的神经引导听力设备迈出的重要一步。
摘要 — 神经营销是利用神经科学来了解消费者对产品和服务的偏好。因此,它研究与偏好和购买意向相关的神经活动。神经营销被认为是一个新兴的研究领域,部分原因是每年在广告和促销上花费了大约 4000 亿美元。鉴于这个市场的规模,即使性能略有改善也会产生巨大影响。传统的营销方法考虑以问卷、产品评级或评论形式出现的后验用户反馈,但这些方法不能完全捕捉或解释消费者的实时决策过程。已经提出了各种生理测量技术来促进记录决策过程的这一关键方面,包括脑成像技术(功能性磁共振成像 (fMRI)、脑电图 (EEG)、稳态地形图 (SST))和各种生物传感器。EEG 在神经营销中的应用尤其有前景。脑电图 (EEG) 可以检测大脑活动的连续变化,没有明显的时间延迟,这是评估顾客无意识反应和感官反应所必需的。目前市场上有几种类型的脑电图设备,每种都有自己的优点和缺点。研究人员使用其中许多设备对不同年龄组和不同类别的产品进行了实验。由于可以获得深刻的见解,消费者和研究保护组织对神经营销研究领域进行了密切监控,以确保受试者得到适当的保护。本文调查了基于脑电图的神经营销策略的一系列考虑因素,包括可以收集的信息类型、如何向消费者呈现营销刺激、这些策略如何影响消费者的吸引力和记忆力、该领域应用的机器学习技术以及这一新兴领域面临的各种挑战,包括道德问题。关键词:脑电图、神经营销、神经科学、电子商务
图 1:使用国际 10-20 系统从 (a) 矢状面和 (b) 轴平面 (c) 头皮角度看到的 64 个电极配置表示。注意:A= 耳垂,C = 中央,Pg = 鼻咽,P = 顶叶,F = 额叶,Fp = 额极和 O = 枕叶。
抽象虚拟现实(VR)是一项允许用户体验模拟真实或虚构场景的多感觉和交互式环境的技术。仍然辩论了不同的VR沉浸式技术神学对心理工作量(MWL)的影响,即执行任务所需的资源数量;但是,从未利用脑电图在这种情况下的潜在作用。本文旨在调查在VR环境中对MWL进行认知任务的影响,这是通过使用多模式的方法进行的,其特征在于以不同程度的沉浸式来进行,这些方法通过生理EEG测量对MWL进行了良好评估的主观评估。提出了基于N-BACK测试的认知任务,以比较使用头部安装显示器(HMD)或桌面计算机展示Stim uli的特定裤子的性能和MWL。任务具有四个不同的复杂度(N¼1或2具有视觉或视觉和听觉刺激)。二十七名健康参与者都参加了这项研究,并在两种情况下都执行了任务。EEG数据和NASA任务负荷指数(NASA-TLX)分别用于评估客观和主观MWL的变化。 错误率(ER)和反应时间(RTS)也针对每个条件和任务水平进行了COL。 任务水平在两种情况下都对MWL产生了重大影响,增加了次级措施和降低性能。 EEG MWL指数显示出显着增加,特别是与休息相比。 不同程度的沉浸式均未显示个人的表现和MWL的显着差异,如主观评分所估计。EEG数据和NASA任务负荷指数(NASA-TLX)分别用于评估客观和主观MWL的变化。错误率(ER)和反应时间(RTS)也针对每个条件和任务水平进行了COL。任务水平在两种情况下都对MWL产生了重大影响,增加了次级措施和降低性能。EEG MWL指数显示出显着增加,特别是与休息相比。 不同程度的沉浸式均未显示个人的表现和MWL的显着差异,如主观评分所估计。EEG MWL指数显示出显着增加,特别是与休息相比。不同程度的沉浸式均未显示个人的表现和MWL的显着差异,如主观评分所估计。但是,在大多数情况下,HMD降低了EEG衍生的MWL,表明较低的认知负载。总而言之,HMD可能会减少某些任务的认知负担。如脑电图MWL指数所示,MWL的降低水平可能对基于VR的应用程序的设计和未来评估有影响。