Detección optimizada de la respuesta infrecuente en interfaces cerebro-computadora

Mientras más secuencias de estimulación se emplean, mayor es el tiempo que le toma al usuario controlar al sistema;no obstante, de este modo se evita cometer errores. Y, por el contrario, entre menos secuenciasse generan, menor es el tiempo necesario para controlar la interfaz, pero esto, por supues...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: ALMA CECILIA LINDIG LEON
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2013
País:México
Institución:Universidad Autónoma Metropolitana
Repositorio:Repositorio Institucional de la UAM Iztapalapa
Idioma:español
OAI Identifier:oai:bindani.izt.uam.mx:4t64gn22b
Acceso en línea:https://doi.org/10.24275/uami.4t64gn22b
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:info:eu-repo/classification/LEM/Electroencephalography
info:eu-repo/classification/LEM/Brain-computer interfaces
info:eu-repo/classification/LEM/Interfaces cerebro-computadora
info:eu-repo/classification/LEM/Electroencefalografía
info:eu-repo/classification/cti/7
Descripción
Sumario:Mientras más secuencias de estimulación se emplean, mayor es el tiempo que le toma al usuario controlar al sistema;no obstante, de este modo se evita cometer errores. Y, por el contrario, entre menos secuenciasse generan, menor es el tiempo necesario para controlar la interfaz, pero esto, por supuesto, en detrimento de la precisión con la que se presentan los resultados. Por esta razón, el número de secuenciasde estimulación que se presentanpara determinar cada uno de los elementos, es un parámetro que debe elegirse con cuidado. En la mayoría de los casos, se opta por presentar varias secuenciasy, de este modo, asegurar un buen desempeño. El inconveniente que esto conlleva es que, con frecuencia, estas secuenciasson presentadasen vano, es decir, con la información registrada en el EEG desde la primera o segunda serie de estimulación, es posible hacer la inferencia correspondiente, no obstante, el sistema sigue estimulando al usuario hasta presentartodas las secuenciasque se establecieron durante su configuración. Este hecho refleja lo inadecuado de considerar que, el número de secuenciasde estimulación para determinar cada elemento, corresponda con un parámetro estático que destinesiempre la misma cantidad de estímulos. En este trabajo se presenta una propuesta para que dicho parámetro se establezca de manera dinámica, de modo que el sistema sea capaz de determinar automáticamente el número de secuenciasde estimulación necesario para clasificar cada respuesta. Para ello, se presenta un enfoque bayesiano que permite determinar la probabilidad posterior asociada con la clasificación de cada elemento, la cual puede entenderse como la probabilidad de que la clasificación se haya realizado correctamente y, de este modo, determinar si es necesario seguir estimulando al usuario paramejorar la calidad de las señales, o asegurar con cierto grado de probabilidad, que se ha tomado ya la decisión correcta y, por lo tanto, es posible detener la estimulación. Este nuevo esquema evita que la interfaz invierta tiempo en generar secuenciasque provocan respuestas redundantes sin descuidar la precisión de su desempeño. El hecho de concebir el número de secuenciasde estimulación como un parámetro dinámico, permite que el sistema se ajuste a las características de los datos y genere tantos estímulos como sean necesarios, lo que se refleja en un decremento del tiempo promedio en el control de este tipo de aplicaciones. Vale la pena recalcar que, bajo este enfoque, el operador del sistema ya no elegirá un número determinado de secuenciasde estimulación para tomar decisiones. En su lugar, debe establecer una serie de umbrales que le permiten al sistema tomar decisiones. Los resultados obtenidos después de utilizar la metodología propuesta sobre los registros de 14 usuarios son satisfactorios, el tiempo promedio de deletreo es de 6.1 ± 0.63 letras/min que, en comparación con el reportado por un sistema convencional configurado para presentar 5 secuenciasde estimulación con una velocidad de deletreo constante de 3.93 letras/min, representa una mejora de más del 35%. En ambos casos, la precisión de los resultados se mantuvopor encima del 90%.

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