الگوي تحريك مبتني‌بر شكلك -تصويري در هجي‌كننده P-300 با صفحه شطرنجي

Using Emoji Stimuli for Checker-Board P300 Speller

هجي‌كننده P300، يكي از رايج‌ترين واسط‌هاي مغز-كامپيوتر مبتني‌بر ثبت الكتروانسفالوگرام است كه توانايي‌هاي ارتباطي ساده‌اي را براي افراد دچار عارضه‌هاي شديد گفتاري يا حركتي فراهم مي‌كند، تا قادر باشند بهتر با محيط اطراف خود ارتباط برقرار كنند. استفاده از الگوي صفحه شطرنجي معرفي‌شده توسط Townsend و همكارانش [1]، به‌جاي الگوي سطري-ستوني، يكي از موفق‌ترين الگوهاي تحريك ارايه‌شده در مطالعات قبلي براي افزايش دقت هجي‌كننده بوده است. هدف روش پيشنهادي اين مطالعه، كه با عنوان الگوي شطرنجي با تحريك شكلك-تصويري نام‌گذاري شده است، بررسي اثر جايگزيني تحريك شكلك-تصويري در الگوي صفحه شطرنجي و مقايسه كارآيي آن با تحريك چشمك زدن كاراكترها است. در اين مطالعه، چشمك زدن كاراكترها در الگوي شطرنجي را با نمايش يك شكلك-تصويري به‌جاي كاراكتر‌ها جايگزين كرديم. براي ارزيابي و مقايسه كارايي الگوي پيشنهادي با الگوي شطرنجي، براي هر‌يك از دو الگو، هجي‌كننده روي داده‌هاي ثبت‌شده از ده فرد سالم در فاز برون خط، تعليم داده شد و دقت هجي‌كننده در فاز برخط محاسبه شد. ارزيابي آزمون برخط نشان داد، ميانگين دقت طبقه‌بندي هجي‌كننده با استفاده از الگوي پيشنهادي اين مطالعه نسبت به الگوي شطرنجي، 14% بهبود يافته است. يافته‌هاي اين مطالعه نشان مي‌دهد كه تحريك ناشي از نمايش شكلك-تصويري به‌جاي چشمك زدن كاراكترها، نقش موثري در افزايش دقت طبقه‌بندي هجي‌كننده داشته است.

P300 Speller as a most commonly used brain–computer interface (BCI) has been able to provide simple communication capabilities for people with severe motor or speech disabilities in order to have a better interaction with the outer world over the past years. Checker-board paradigm introduced by Townsend et al. [1] is one of the most practical alternatives for row-column paradigm, enhancing the performance of the speller by preventing row-column induced errors. In this study, we investigated the effect of substituting presentation of an emoji stimulus instead of flashing the characters in the performance of a checker-board P-300 speller. The performance of the proposed paradigm was evaluated and compared to the traditional stimuli in checker-board paradigm in an online experiment over ten healthy subjects. For each paradigm, the recorded data from an offline session was used to calibrate the speller classifier; and consequently, the classification accuracy was calculated over online sessions. The proposed paradigm, showed 14% enhancement in classification accuracy with respect to the checker-board paradigm. The results of this study obviously showed that the stimuli obtained by presenting emoji instead of character flashing, effectively improved the speller classification accuracy.