מערכות אדם-מכונה, IEEE, 2015

תקציר

הערכה של עומס קוגניטיבי באמצעות מדדים פיזיולוגיים, במיוחד אותות EEG (אלקטרואנצפלוגרפיה), היא תחום פעיל. לאחרונה, מספר מערכות רכישה אלחוטיות למדידת EEG ואותות פיזיולוגיים אחרים הפכו לזמינות. מחקרים ספורים בלבד יישמו מערכות אלחוטיות כאלה כדי להעריך עומס קוגניטיבי ולבחון את ביצועיהן. מאמר זה מציג שלב ראשוני לבחינת ההיתכנות של מערכת אלחוטית פופולרית (Emotiv EPOC headset) להערכת רמות עומס זיכרון במשימת n-back מוכרת. פיתחנו תשתית לעיבוד אותות וסיווג, אשר שילבה אלגוריתם להסרה אוטומטית של רעשים (artifacts), מגוון רחב של טכניקות לחילוץ מאפיינים, שיטה מותאמת אישית לסימון קנה מידה של מאפיינים, גישה לבחירת מאפיינים מבוססת תורת המידע, ומודל סיווג המבוסס על מכונת וקטורים תומכים מקורבים (proximal support vector machine). תוצאות הניסוי מראות כי ניתן להשתמש באותות ה-EEG שנאספו באופן אלחוטי כדי לסווג רמות עומס זיכרון שונות עבור תשעה משתתפים. דיוקי הסיווג בין רמת העומס הנמוכה ביותר (0-back) לבין רמות העומס הפעילות (1-, 2-, 3-back) היו קרובים ל-100%. דיוק הסיווג הטוב ביותר עבור 1- מול 2-back היה 80%, ועבור 1- מול 3-back היה 84%. מחקר זה מצביע על כך שהמערכת לרכישה אלחוטית וטכניקות מתקדמות לניתוח נתונים וזיהוי תבניות מבטיחות להשגת ניטור וזיהוי בזמן אמת של רמות עומס קוגניטיבי עבור בני אדם העוסקים במגוון רחב של פעילויות קוגניטיביות בחברה המודרנית.לחץ כאן לקריאת הדוח המלא