Figure 2.1: System Design: component overview. Sensors reads brain activity and sends
signal to the EEG amplifier equipment. The EEG signal is sent to the module, that overrides the Playstation controller. Feedback is given on the screen.
The goal of this project was to meet some of the challenges that people with Attention Deficit and Hyperactive Disorder (AD/HD) have regarding the use of neurofeedback as a treatment option (Pointed out in section 1.2). The electroencephalog-
5
raphy laboratory (EEGlab) at the Department of Psychology at NTNU, BUP (outpatients clinic for children) and St.Olavs Hospital, have a co-operative venture
where neurofeedback is used when there is suspicion of such disorder or learning
disabilities in children. They were interested in exploring a different approach to
the usage of this technology; making neurofeedback training more attractive, reducing the training and equipment expenses and making it more fun and available
to the public. The proposed method was to combine neurofeedback training with
playing video games on a Playstation.
The result was a system with the ability to use clinical approved EEG equipment to
control the acceleration of a racing car in a video game, both on PC and Playstation,
see figure 2.1. In conclusion, this made it possible to consider a more entertaining way of performing neurotherapy and prompted for a field study to map the
potential for further investment (Larsen, 2010).
2.1.2 Helicopter Controlled by Brain Waves
The playstation project builds on work done by Andersen, Juvik, Kjellen, and
Storstein (2009), as part of a multidisciplinary course at NTNU. On initiative from
Egil Tjaland and in cooperation with Stig Hollup at Department of Psychology, ˚
their assignment was to steer a radio controlled helicopter using the principles of
neurofeedback. With their solution they were able to adjust the speed of the rotor
using the level of concentration in a test person, and lift it off the ground. They
developed an application that interfaced EEG software with the radio controller
software of the helicopter.
2.2 Project Focus Based on Experience and new Expectations
Figure 2.2: Traditional cap with a grid of electrodes vs. new type, single electrode headset
(NeuroSky).
A major limitation in the playstation and the helicopter project was that the EEG
signal from the equipment was unavailable as raw and unaltered data. The only
information that was available was a modified number from the accompanying
software that represented the users concentration level, ranging from 1 to 15. Also,
6
the EEG equipment used, from the Russian company Mitsar (Mitsar, 2008), is expensive. But, the second major limitation is the electrodes needs to be manually
placed in a cap, similar to the ones to the left in figure 2.2, but with only two
electrodes. Conductive gel was need to be used between the electrodes and scalp
surface, and took some time to set up.
The NeuroSky mindset eliminates those limitations by making raw EEG data available and by using a dry sensor which comes pre-attached to the headset. Those are
major advantages regarding system development and usability, but there is also
drawbacks attached. There is only one electrode, that is statically placed on the
forehead. Observable at the tip of the arm to the right, in figure 2.2. Comparing the traditional cap and the NeuroSky mindset, the traditional cap looks like it
gives a lot more accurate measurements.
2.2.1 Research Questions
Table 2.1 shows the few superior research questions pre to implementing and experimenting. They are kept open-wide as much details are unknown in advance,
but expected to emerge throughout the project.
Table 2.1: Superior research questions
Tag Description
RQ1: Can one static sensor on the forehead make up for a grid of sensors
placed across the scalp?
RQ2: What are the advantages and limitations of the NeuroSky mindset?
RQ3: What kind of classification of brain waves will it be possible to make
using a neural network? And if possible, how stable is this classification?
RQ4: How satisfying or useful will a resulting and working BCI system
be for the user?
RQ5: How little practice and training time is it possible to get away with
without affecting the performance of the BCI system?
2.2.2 Research Method
The approach will follow an iterative, empirical trial-and-error model. Uncertainty about what that will work with regards to EEG classification, in a real-time
environment makes this reasonable. This also makes it difficulty to break down
the goal into easy-to-follow steps, pre-experimenting. The research questions will
be a priority, but any findings and interesting experiences should be investigated
further and reported. Thus, this research will be an floating process from start to
finish, and background information will be inserted were it is relevant and discovered; not only in chapter 3 and 4. This is done to improve rea
รูปที่ 2.1 : การออกแบบระบบ ภาพรวมขององค์ประกอบ เซนเซอร์อ่านคลื่นสมอง และส่งอุปกรณ์ขยายสัญญาณคลื่นสมอง . สัญญาณคลื่นสมอง ส่งไปยังโมดูลที่แทนที่ PlayStation ควบคุม ความคิดเห็นที่ระบุบนหน้าจอเป้าหมายของโครงการนี้คือเพื่อตอบสนองบางส่วนของความท้าทายที่คนที่มีสมาธิสั้น และโรคไฮเปอร์ ( AD / HD ) มีการใช้เฉพาะเป็นตัวเลือกการรักษา ( ชี้ในส่วน 1.2 ) การ electroencephalog -5ปฏิบัติการ raphy ( eeglab ) ที่ภาควิชาจิตวิทยาที่ NTNU ปัง ( คลินิกผู้ป่วยนอกสำหรับเด็ก ) และเซนต์ olavs โรงพยาบาล มีสหกรณ์ร่วมที่ใช้เฉพาะเมื่อมีความสงสัยของโรคหรือการเรียนรู้เช่นความพิการในเด็ก พวกเขามีความสนใจในการสำรวจวิธีการที่แตกต่างกันเพื่อการใช้เทคโนโลยีนี้ การฝึกอบรมเฉพาะมีเสน่ห์มากขึ้น การฝึกและอุปกรณ์ค่าใช้จ่ายและทำให้มันสนุกมากขึ้นและใช้ได้เพื่อประชาชน วิธีการที่จะรวมการฝึกอบรมเฉพาะกับการเล่นวิดีโอเกมบน PlayStation .ผลที่ได้คือระบบที่มีความสามารถในการใช้ทางคลินิกได้รับการอนุมัติอุปกรณ์คลื่นสมองควบคุมอัตราเร่งของรถแข่งในเกม ทั้งเครื่อง PC และรูปที่ 2.1 . สรุป นี้ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะพิจารณาเป็นวิธีที่สนุกสนานมากขึ้นในการปฏิบัติและการศึกษา neurotherapy ถามข้อมูลแผนที่ที่มีศักยภาพในการลงทุนเพิ่มเติม ( Larsen , 2010 )2.1.2 เฮลิคอปเตอร์ควบคุมด้วยคลื่นสมองโครงการสร้างในงาน PlayStation juvik kjellen แอนเดอร์เซน , , , และstorstein ( 2009 ) , เป็นส่วนหนึ่งของหลักสูตรสหสาขาวิชาชีพที่ NTNU . ในการริเริ่มจากอีจิล tjaland และในความร่วมมือกับสติก hollup ที่ภาควิชาจิตวิทยา ˚งานของพวกเขาคือการคัดท้ายเฮลิคอปเตอร์ควบคุมด้วยวิทยุ โดยใช้หลักการของเฉพาะ . ด้วยโซลูชั่นของพวกเขา พวกเขาสามารถปรับความเร็วของใบพัดโดยใช้ระดับของความเข้มข้นในการทดสอบคน ยกจากพื้น พวกเขาพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ที่ติดต่อซอฟต์แวร์วิทยุควบคุมด้วยคลื่นสมองซอฟต์แวร์ของเฮลิคอปเตอร์2.2 โครงการโฟกัสขึ้นอยู่กับประสบการณ์และความคาดหวังใหม่รูปที่ 2.2 : แบบหมวกกับตารางของขั้วไฟฟ้าขั้วเดียวและชนิดใหม่ของชุดหูฟัง( neurosky )หลักข้อจำกัดใน PlayStation และโครงการเฮลิคอปเตอร์ พบว่าคลื่นสมองสัญญาณจากอุปกรณ์ที่ถูกใช้งานเป็นข้อมูลดิบและข้อมูลที่ไม่เปลี่ยนแปลง . เท่านั้นข้อมูลที่มีอยู่เป็นจำนวนมาดัดแปลงผู้ใช้ซอฟต์แวร์ที่แสดงระดับความเข้มข้น ตั้งแต่ 1 ถึง 15 นอกจากนี้6อุปกรณ์ที่ใช้สมอง จาก mitsar บริษัทรัสเซีย ( mitsar , 2008 ) , แพง แต่ ข้อจำกัดที่สำคัญที่สองคือ ขั้วไฟฟ้าที่ต้องด้วยตนเองวางในฝา คล้ายกับคนซ้ายในรูปที่ 2.2 แต่เพียงสองขั้วไฟฟ้า การเจลคือต้องใช้ระหว่างขั้วไฟฟ้า และหนังศีรษะผิวและต้องใช้เวลาในการตั้งค่าความคิด neurosky ขจัดข้อจำกัดเหล่านั้น โดยการทำให้ข้อมูลที่มีอยู่และ EEG ดิบโดยใช้บริการเซ็นเซอร์ที่มาก่อนแนบหูฟัง ผู้ที่เป็นประโยชน์หลักด้านการพัฒนาระบบและการใช้งาน แต่ยังมีข้อด้อยที่แนบมา มีเพียงหนึ่งขั้ว นั่นคือส่วนที่วางอยู่บนหน้าผาก สังเกตที่ปลายของแขนด้านขวาในรูปที่ 2.2 . เปรียบเทียบหมวกแบบดั้งเดิมและความคิด neurosky , หมวกแบบดั้งเดิมที่ดูเหมือนว่าให้หลายวัดที่ถูกต้องมากขึ้น2.2.1 คำถามการวิจัยตารางที่ 2.1 แสดงคำถามการวิจัยที่เหนือกว่าไม่กี่ก่อนใช้งาน และการทดสอบ พวกเขาจะถูกเก็บไว้ที่เปิดกว้าง เช่น รายละเอียดมากจะไม่ทราบล่วงหน้าแต่คาดว่าจะเกิดขึ้นตลอดโครงการตารางที่ 2.1 : คำถามการวิจัยที่เหนือกว่าแท็กรายละเอียดrq1 : หนึ่งสามารถสถิตเซ็นเซอร์บนหน้าผากทำให้ตารางของเซ็นเซอร์วางไว้ทั่วหนังศีรษะ ?rq2 : อะไรคือข้อดีและข้อจำกัดของความคิด neurosky ?rq3 : ชนิดของประเภทของคลื่นสมองจะเป็นไปได้ไหม ที่จะให้โดยใช้เครือข่ายประสาท ? และถ้าเป็นไปได้ ประเภทนี้เป็นวิธีที่มั่นคง ?rq4 ได้อย่างพึงพอใจ หรือมีประโยชน์ จะเป็นผลงานระบบและ BCIสำหรับผู้ใช้rq5 : วิธีการปฏิบัติน้อยและเวลาการฝึกอบรมมันเป็นไปได้ที่จะไปโดยไม่มีผลต่อประสิทธิภาพของระบบ BCI ?2.2.2 การวิจัยวิธีจะตามซ้ำ การทดลองเชิงประจักษ์และความผิดพลาดแบบ ความไม่แน่นอนเกี่ยวกับสิ่งที่จะทำงานเกี่ยวกับการจำแนก EEG ในแบบเรียลไทม์สภาพแวดล้อมที่ทำให้มันเหมาะสม นอกจากนี้ยังทำให้มันยากที่จะทำลายลงเป้าหมายในที่ง่ายต่อการปฏิบัติตามขั้นตอน ก่อนการทดสอบ การวิจัย คำถามจะเป็นสำคัญ แต่ข้อมูลใด ๆ และประสบการณ์ที่น่าสนใจควรตรวจสอบเพิ่มเติมและการรายงาน ดังนั้นงานวิจัยนี้จะเป็นขั้นตอนตั้งแต่เริ่มต้นจนลอยจบ และข้อมูลจะถูกแทรก มันเกี่ยวข้อง และค้นพบ ; ไม่เพียง แต่ในบทที่ 3 และ 4 นี้จะทำเพื่อปรับปรุงจริงๆ
การแปล กรุณารอสักครู่..
