|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Устойчивость условно-негативной волны при ее использовании для управления в гибридном интерфейсе глаз — мозг — компьютердипломная работа (Специалист)
- Научный руководитель: Шишкин С.Л.
- Автор: Евгений Павлович Свирин
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2015
- Аннотация: В течение последних десятилетий происходит быстрое развитие техноло-гии, предоставляющей пользователю возможность управления компьютером и подключенными к нему устройствами без помощи мышц — интерфейсов мозг — компьютер (ИМК). Однако скорость и точность работы тех из ИМК, использование которых не предполагает проведение опасных хирургических операций — неинвазивных ИМК — остаются недостаточно высокими для их широкого использования. В связи с этим большой интерес представляет объ-единение возможностей ИМК с возможностями других современных техноло-гий, обеспечивающих взаимодействие с компьютером без использования рук — с управлением с помощью взгляда, и прежде всего с помощью его фикса-ций, на основе айтрекинга (видеоокулографии). Использование фиксаций для управления связано со способностью чело-века быстро и с довольно высокой точностью фиксировать взгляд на объектах, с которыми собирается выполнить какое-либо действие. Однако область при-менения технологий, использующих фиксации взгляда, в свою очередь, также ограничена серьезным недостатком, известным как «проблема прикосновения Мидаса». Эта проблема состоит в невозможности избежать спонтанных сра-батываний интерфейса вследствие неконтролируемых перемещений и фикса-ций взгляда, неотличимых от тех, которые пользователь использует для управ-ления. Традиционные подходы к решению проблемы прикосновения Мидаса де-лают айтрекинговое управление в большинстве его возможных приложений медленным и довольно утомительным. Более эффективные и удобные для пользователя решения «проблемы прикосновения Мидаса» могли бы дать ги-бридные интерфейсы глаз — мозг — компьютер (ИГМК), в которых электро-энцфалографические маркеры управления, распознаваемые с помощью ИМК-технологии, обеспечивали срабатывания интерфейса лишь в тех случаях, ко-гда пользователь действительно имеет намерение отдать команду. 6 Попытки реализации такого гибридного подхода в основном базируются на использовании дополнительных задач, которые пользователь должен вы-полнять в тот момент, когда фиксирует взгляд (аналог «курсора» мыши) на одном из элементов управления, присутствующем на экране. Так, ИМК может путем анализа электроэнцефалограммы (ЭЭГ) детектировать воображение пользователем движения, и в этом случае происходит «клик» по элементу управления. Однако на выполнение таких дополнительных задач требуется до-полнительное время, кроме того, они могут заметно отвлекать пользователя от его основной деятельности. Возникает вопрос: а не сопровождается ли само появление намерения отдать команду появлением в ЭЭГ достаточно различи-мых маркеров, пригодных для обеспечения работы ИМК-компонента ИГМК? Соответственно, целью данного исследования было: Оценить возможности использования потенциалов мозга, связанных с фиксациями, для расширения возможностей управления компьютером с по-мощью взгляда. На предварительном этапе исследования в качестве основного кандидата в ЭЭГ-маркеры фиксаций, связанных с управлением, была выбрана условно-негативная волна (УНВ). Попытки ее использования в разработке ИГМК уже предпринимались (Ihme, Zander, 2011; Protzak et al., 2013), однако они ограни-чивались лишь простейшим моделированием эпизодов управления с исполь-зованием единственной позиции для фиксации взгляда и оффлайн-анализом полученных данных. В связи с этим в данной работе были поставлены следующие задачи: 1. Сравнить условно-негативную волну, связанную с фиксациями взгляда, при использовании таких фиксаций на различных стадиях управления компьютерной программой и при спонтанной глазодвигательной ак-тивности. 2. Оценить зависимость амплитуды условно-негативной волны при управ-лении с помощью фиксаций взгляда от продолжительности такого управления. 7 3. Провести предварительную оценку характеристик интерфейса глаз — мозг — компьютер, распознающего управляющие фиксации взгляда с по-мощью условно-негативной волны при тестировании в онлайн-режиме.
- Добавил в систему: Шишкин Сергей Львович