Программно-аппаратная система — нейроинтерфес NEU

Аннотация: Изобретение относится к области интерфейсов «мозг-компьютер» (ИМК/BCI), в частности, к системам неинвазивного считывания и интерпретации электроэнцефалографических (ЭЭГ) сигналов для управления внешними устройствами или программными приложениями.

Функциональные возможности:

Существующие ИМК на основе ЭЭГ часто страдают от низкой точности, высокой вариабельности сигналов между пользователями и сессиями, а также требуют длительной и частой калибровки. Системы с фиксированными моделями распознавания не учитывают индивидуальные особенности нейрофизиологии пользователя и изменения его состояния во времени, что ограничивает их практическое применение, особенно для таких состояний как концентрация и расслабление.

Предлагается система и метод для повышения точности и персонализации ИМК. Система включает неинвазивную ЭЭГ-гарнитуру для считывания мозговых волн и программное приложение-посредник. Ключевым элементом приложения является встроенная адаптивная нейросетевая модель. Метод включает следующие этапы:

 

  • Получение необработанных ЭЭГ-сигналов от гарнитуры в реальном времени.
  • Предварительная обработка сигналов для удаления артефактов.
  • Извлечение релевантных признаков из обработанных сигналов.

 

Обработка признаков с помощью адаптивной нейросетевой модели, предварительно обученной и персонализированной для конкретного пользователя во время начальной калибровки для целевых когнитивных состояний (например, концентрация и расслабление).

Непрерывная адаптация параметров программно-аппаратной модели во время использования на основе поступающих ЭЭГ-данных пользователя, что повышает точность распознавания и подстраивается под индивидуальные особенности и текущее состояние пользователя без необходимости явной перекалибровки.

Классификация текущего когнитивного состояния пользователя на основе выхода алгоритмов программно-аппаратной среды.

Трансляция распознанного состояния в управляющие команды для внешних устройств или программных приложений.

В результате повышение точности, надежности и удобства использования неинвазивных ИМК за счет персонализированного распознавания когнитивных состояний в реальном времени с использованием самообучающемуся (адаптивному) алгоритму программной модели, которая подстраивается под индивидуальные нейрофизиологические особенности пользователя.

 

Тип ЭВМ: IBM PC-совмест. ПК

Язык: Python, C#

ОС: MS Windows Vista/7/10, Linux, MacOS