The use of electroencephalography as a future-oriented brain-computer interface : current concepts, solutions, technologies that allow communication through thoughts

• Autorzy: Sosnowski K.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.1463

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie elektroencefalografii jako przyszłościowego interfejsu mózg-komputer : aktualne koncepcje, rozwiązania, technologie pozwalające komunikować się za pomocą myśli

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nowadays, brain-computer interfaces are gaining more and more popularity. Research centers develop new methods of human communication with devices through thoughts. There are many methods used for this kind of interfaces, however, the most widespread is electroencephalography (EEG). There are many reasons for this fact, it is a method that is relatively cheap compared to other methods. Less complex technical tools and apparatus are required to operate it. Another advantage of this method, unlike others, is its non-invasiveness. Unfortunately, current brain-computer interfaces do not offer high data rates. However, time plays a smaller role when we are dealing with a disabled person who regains the ability to communicate with the world through the interface controlled by thoughts. This paper is the beginning of a series of papers in which the author will describe in detail the elements of brain-computer interfaces, as well as improvements that can be applied to them to improve their properties.

PL

W obecnych czasach interfejsy mózg-komputer zyskują coraz większą popularność. Ośrodki badawcze opracowują nowe metody komunikacji człowieka z urządzeniami za pomocą myśli. Jest wiele metod stosowanych do tego rodzajów interfejsów jednak najbardziej rozpowszechnioną jest Elektroencefalografia. Jest wiele powodów tego faktu, jest to metoda która jest stosunkowo tania w porównaniu z innymi metodami. Do jej obsługi wymagane są mniej złożone technicznie narzędzia i aparatura. Kolejnym atutem tej metody w przeciwieństwie do innych jest jej nieinwazyjność. Niestety obecne interfejsy mózg-komputer nie oferują wysokiej szybkości przesyłania danych. Jednak czas odgrywa mniejszą rolę gdy mamy do czynienia z osobą niepełnosprawną, która odzyskuję możliwość komunikacji ze światem za pomocą interfejsu sterowanego myślami. Niniejszy artykuł jest początkiem serii artykułów w których autor będzie szczegółowo opisywał elementy interfejsów mózg-komputer, a także usprawnienia jakie można do nich zastosować aby polepszyć ich właściwości.

Słowa kluczowe

EN

brain-computer interface; BCI; electroencephalography; EEG

PL

interfejs mózg-komputer; BCI; elektroencefalografia; EEG

• Wydawca: Institute of Computer and Information Systems, Faculty of Cybernetics, Military University of Technology
• Czasopismo: Computer Science and Mathematical Modelling
• Rocznik: 2018
• Tom: No. 8
• Strony: 47--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sosnowski K.

• Military University of Technology, Faculty of Cybernetics Urbanowicza Str. 2, 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Schalk G., McFarland D.J., Hinterberger T., Birbaumer N., Wolpaw J.R., “BCI2000: A General-Purpose Brain-Computer Interface (BCI) System”, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 51, No. 6, 1034–1043 (2004).
• [2] Guger C., Ramoser H., Pfurtscheller G., “Real-Time EEG Analysis with Subject-Specific Spatial Patterns for a Brain-Computer Interface (BCI)”, IEEE Transactions on Rehabilitation Engineering, Vol. 8, No. 4, 447–456 (2000).
• [3] Ohme R., Reykowska D., Wiener D., Choromanska A., “Analysis of Neurophysiological Reactions to Advertising Stimuli by Means of EEG and Galvanic Skin Response Measures”, Journal of Neuroscience, Psychology, and Economics, vol. 2, No. 1, 21–31 (2009).
• [4] Vidal, J.J., “Toward direct brain-computer communication ”, Annu Rev Biophys Bioeng, Vol. 2, No. 1, 157–180 (1973).
• [5] Szostak K., Grand L., Constandinou T., “Neural Interfaces for Intracortical Recording: Requirements, Fabrication Methods, and Characteristics”, Front Neurosci, Vol. 11, No 665, 2–3 (2017).
• [6] Serruya M.D, Donoghue J.P., “Design Principles of a Neuromotor Prosthetic Device”, Series on Bioengineering and Biomedical Engineering, Vol. 2, 1158–1196 (2004).
• [7] Wolpaw J.R., Birbaumerc N., McFarlanda D.J., Pfurtscheller G., Vaughana T.M., “Brain–computer interfaces for communication and control”, Clinical Neurophysiology, Vol. 113, 767–791 (2002).
• [8] Millett, D., “Hans Berger: From Psychic Energy to the EEG”, Perspectives in Biology and Medicine, Vol. 44, No 4, 522–542 (2001).
• [9] Jaśkowski P., Neuronauka poznawcza – Jak mózg tworzy umysł, Vizja Press & IT, Warszawa 2009.
• [10] Girase P.D., Deshmukh M.P., “A Review of Brain Computer Interface”, pp. 625–629, International Conference on Global Trends in Engineering, Technology and Management (ICGTETM 2016).
• [11] Shannon C.E., Weaver W., “A Mathematical Theory of Communication”, Bell System Technical Journal, Vol. 27, 379–423 (1948).

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).