BCI(3) - 비 침습 BCI 방식

BCI(3) - 비 침습 BCI 방식

뇌 컴퓨터 인터페이스 파이프라인:

Control Paradigm -> Acquisition -> Processing -> Prediction -> application(여기서 다시 처음으로)

• Control Paradigm: 뇌파를 생성
• Acquisition: Acquisition장비를 통해 뇌파 측정. 침습식(Spike, LFP), 비침습식(EEG, MEG)으로 측정할 수 있다.
• Processing: 측정한 뇌파 신호를 노이즈를 제거하고, 필터링을 하여 원하는 신호를 추출한다.
• Prediction: 측정한 신호를 머신러닝이나 인공지능을 이용하여 측정한 사람의 상태를 예측할 수 있다.
• application: 위의 예측을 통해 게임이라거나 치료목적으로 적용할 수있다.

명령 패러다임:

방식	시스템과의 상호 작용	뇌파의 발생	사용 용도	사용 예
Active BCI	의도함	사용자의 의도로	조작	신체의 움직임을 상상, 자발적 학습
Reactive BCI	의도함	자극에 대한 반응으로	조작	정상상태시각관련유발전위(SSVEP), 사건유발전위(P300)
Passive BCI	의도하지 않음	자발적 발생	부가 조작(또는 조작)	감성 혹은 집중력정량화, 오류신호를 이용한 오류 정정

운동상상(Motor Imagery) BCI:

신체 움직임에 대하여 실제로 움직이거나, 상상하거나, 다른 사람의 움직임을 관찰할 때에도 뇌파의 변화가 나타남

P300 BCI:

사건유발전위를 활용.
사건유발전위(ERP: event-related potential)이란 어떤 사건(시각, 운동시작, 촉각자극 등)과 관련하여 나타나는 뇌파
예를 들어 화면에서 쳐다보고 있는 글자가 반짝거렸을 때에 뇌파의 크기와 보지않는 글자가 반짝거렸을 때의 뇌파의 크기는 다르다.

정상상태시각유발전위(ssvep) BCI:

외부의 시각자극의 정보(ex. 주파수)가 뇌파에 투영되어 나타남.
예를 들어 17Hz의 정보를 보고있는 사람의 뇌의 17Hz 성분이 급격하게 커짐

Passive BCI:

정신상태(우울, 집중 등)를 정량화하여 어플리케이션에 활용. 관련 기업들의 어플들은 대부분 Passive BCI를 활용한다.