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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2023.10
- 수록면
- 24 - 31 (8page)
- DOI
- 10.5762/KAIS.2023.24.10.24
이용수
초록· 키워드
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뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain Computer Interface, BCI)를 활용하여 인간의 의도에 따른 뇌 신호를 분석하여 시스템을 제어하는 연구는 대표적으로 뇌의 운동 피질 중 가장 넓은 활성 영역을 차지하는 손의 동작을 대상으로 연구되고 있다. 본 논문에서는 오른팔을 올리거나 내릴 때 발생하는 뇌 신호를 심층 신경망을 이용하여 분류하기 위한 데이터 수집 및 전처리 방법, 근전도 신호를 활용한 심층 신경망의 학습 방법을 제안하였다. 데이터 수집 시 뇌 신호가 근육으로 전달되는 시간은 충분히 빠르고 지연 시간이 없다고 가정하였고, 훈련데이터로 사용될 뇌 신호와 실제 의도와의 오차를 줄이기 위하여 근전도 신호 기반의 뇌 신호 라벨링 기법을 사용하였다. 그리고 EMG 신호 측정이 가능한 대상의 EEG 신호와 EMG 신호를 활용하여 EMG 신호를 손실 함수의 가중치로 적용하는 학습 방법을 제안하여 움직임에 의한 잡음이 학습에 반영하는 것을 억제하고, 움직이려는 의지가 약한 구간에 대하여 안정적인 학습을 유도하였다. 또한 후천적으로 근전도 신호를 측정할 수 없는 대상에 대하여 EEG 신호만을 활용할 가능성을 확인하였다. EMG 신호를 가중치로 사용했을 시의 성능을 비교하기 위하여 동일한 심층 신경망의 성능을 Binary cross-entropy 손실 함수 사용 시의 성능과 비교하였다.
목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 뇌전도 및 근전도 데이터 수집 조건 및 환경
3. 수집된 데이터의 전처리
4. 심층 신경망을 이용한 분류
5. 실험 결과
6. 결론 및 향후 연구
References
참고문헌 (21)
참고문헌 신청
Iqram Hussain, Se-Jin Park, “Prediction of Myoelectric Biomarkers in Post-Stroke Gait”, Sensors , 21(16), 5334, 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/s21165334
Iqram Hussain, Md Azam Hossain, Rafasan Jany, MD Abdul Bari, Musfik Uddin, Abu Raihan Mostafa Kamal, Yunseo Ku and Jik-Soo Kim, “Quantitative Evaluation of EEG-Biomarkers for Prediction of Sleep Stages”, Sensors , 22(8), 3079. 2022. DOI: https://doi.org/1
G. Roy, A.K. Bhoi and S. Bhaumik, “A Comparative Approach for MI-Based EEG Signals Classification Using Energy, Power and Entropy”, IRBM , 43(5), 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.irbm.2021.02.008
Said Abenna, Mohammed Nahid, Hamid Bouyghf and Brahim Ouacha, “An enhanced motor imagery EEG signals prediction system in real-time based on delta rhythm”, Biomedical Signal Processing and Control , 79(2), 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bspc.2022.10
Padfield, N., Zabalza, J., Zhao, H., Masero, V. and Ren, J. “EEG-Based Brain-Computer Interfaces Using Motor-Imagery: Techniques and Challenges”. Sensors 19, 1423, 2019. DOI: https://doi.org/10.3390/s19061423
Iqram Hussain, Md Azam Hossain, Rafasan Jany, MD Abdul Bari, Musfik Uddin, Abu Raihan Mostafa Kamal, Yunseo Ku and Jik-Soo Kim, “Quantitative Evaluation of EEG-Biomarkers for Prediction of Sleep Stages”, Sensors , 22(8), 3079. 2022. DOI: https://doi.org/1
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