The methods of analyzing motor imagery data – Miroslav BÁRTÍK

Abstract:

Motor imagery is a Brain-Computer Interface (BCI) paradigm that enables com- munication with external devices through mental simulation of movement. The objective of this thesis is to introduce a competitive classification method for motor imagery data, designed to be capable of real-time operation. Several publicly available datasets are reviewed, three of which are selected for experimental evaluation. Furthermore, various existing classification methods are discussed, inspiring the development of a novel architecture. This thesis proposes a model that combines a Temporal Convolutional Neural Network (TCN) with a Transformer encoder. The architecture was tested on the three selected datasets, achieving promising results ranging from 44.89% accuracy in 4-class classification to 84.84% accuracy in 2-class classification. The model was also evaluated using real-time data, demonstrating its potential for practical real-time BCI applications. …víceméně

Abstract:

Představa pohybu (motor imagery, MI) je klíčovým paradigmatem v oblasti rozhraní mozek-počítač (BCI), které umožňuje komunikaci mezi člověkem a externím za- řízením prostřednictvím mentální simulace pohybu bez fyzické aktivity. Cílem této práce je navrhnout a představit konkurenceschopnou metodu klasifikace MI signálů, která bude použitelná v reálném čase. V rámci práce je porovnáno několik veřejně dostupných datasetů, přičemž tři z nich jsou vybrány pro experimentální vyhodnocení. Dále jsou popsány různé existující klasifikační metody, které inspirovaly vývoj nové architektury. Tato práce představuje model, který kombinuje temporální konvoluční neuronovou síť (TCN) a Transformer encoder. Navržená architektura byla testována na třech vybraných datasetech a dosáhla slibných výsledků: od 44,89% přesnosti při klasifikaci do čtyř tříd až po 84,84% přesnosti při klasifikaci do dvou tříd. Model byl rovněž testován na real-time datech, přičemž výsledky ukazují jeho potenciál pro praktické nasazení a použití v reálném čase. …víceméně