تخمین بارکاری شناختی به کمک روش ترکیب ویژگیهای روانی-فیزیولوژیکی
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Cognitive Workload Estimation Using Psychophysiological Feature Fusion Technique
نام نخستين پديدآور
/رضوان میرزائیان
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی پزشکی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۴۰۱
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۸۷ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی پزشکی- بیوالکتریک
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۱/۰۶/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در سالهای اخیر، توسعه تخمین خودکار بارکاری شناختی به دلیل کاربردی که در زمینهی تشخیص و درمان بیماریهای عصبی، کاهش خطای انسانی و بهبود عملکرد دارد، توجه محققان زیادی را به خود جلب نموده است .ارائه یک روش قابلاعتماد با هزینه محاسباتی کم و مقاوم در برابر تفاوتهای بین فردی، همواره از چالشهای موجود در این زمینه بوده است .در این مطالعه، جهت مواجهه با این چالشها، سه روش تحلیلی برای سیگنال فعالیت الکتریکی پوست که ثبت آسان و کمهزینهای دارد، ارائه شده است .در روش اول، الگوریتم پیگیری انطباق بهمنظور تجزیه سیگنال و محاسبه ضرایب زمانی-فرکانسی بهبودیافته استفاده شده است .در این روش، ویژگیهای آماری استخراج گردیده و قابلیت آنها برای تخمین بارکاری موردبررسی قرار گرفته است .در روش پیشنهادی دوم، پس از تجزیه سیگنال با استفاده از تبدیل موجکQ -قابلتنظیم و انتخاب محدوده فرکانسی مرتبط با تغییرات سیگنال مذکور، تعدادی ویژگی ساده آماری بهمنظور تخمین بارکاری مورداستفاده قرار گرفته است .در روش پیشنهادی آخر نیز تصویر زمانی-فرکانسی سیگنال، توسط توزیع شبه ویگنر هموارشده حاصل گردیده و ویژگیهای بافت از ماتریس همرخداد سطح خاکستری استخراج شده است .در این مطالعه، از الگوریتمهای مختلف یادگیری ماشین نظیر ماشین بردار پشتیبان،k -نزدیکترین همسایگان، شبکه عصبی پیشروی آبشاری و شبکه عصبی بازگشتی برای تفکیک سطوح مختلف بارکاری بهره گرفته شده است .برای ارزیابی عملکرد سیستمهای پیشنهادی جهت تخمین بارکاری، از دادههای فعالیت الکتریکی پوست که در حین اجرای تکالیف محاسباتی با سطوح مختلف بارکاری ذاتی ثبت گردیده، استفاده شده است .نتایج بهدستآمده نشاندهنده قابلیت بالای هر سه روش پیشنهادی برای تخمین بارکاری میباشد .بااینحال، روش پیشنهادی مبتنی بر تبدیل موجکQ -قابلتنظیم، بهترین عملکرد را با میانگین دقت ۹۸/۵۲ در تفکیک سه سطح از بارکاری بهدست آورده است .
متن يادداشت
In recent years, the development of automatic cognitive workload estimation (CWE) has attracted the attention of many researchers due to its application in the field of diagnosis and treatment of neurological diseases, human error reduction and performance improvement. Providing a reliable method with low computational cost and robust to the individual differences has always been one of the challenges in this field. In this study, to deal with these challenges, three analytical methods for Electrodermal Activity (EDA) signal with an easy and cost-effective recording procedure have been proposed. In the first method, the Matching Pursuit algorithm has been used to decompose the EDA signal and calculate enhanced time-frequency coefficients. In this method, statistical features have been extracted and their capabilities have been explored for CWE. In the second algorithm, the EDA signal has been decomposed using Tunable Q-factor Wavelet Transform (TQWT), then the appropriate frequency range which is associated with the useful changes in the EDA signal has been selected for more analysis. In the next step, several statistical features were used to estimate mental workload. In the final proposed method, time-frequency EDA image that obtained from the Smoothed Pseudo Wigner-Ville Distribution, has been analyzed and textural features were extracted from the Gray Level Co-occurrence Matrix. In this study, different machine learning algorithms, such as Support Vector Machine, K-Nearest Neighbor, Cascade Forward Neural Network and Recurrent Neural Network have been used for discriminating different levels of workload. To evaluate the performance of the proposed CWE systems, the EDA data which are recorded during the execution of arithmetic tasks with different levels of intrinsic workload have been employed. The obtained results have indicated the capabilities of all proposed methods for practical CWE system. However, the proposed method based on the TQWT technique has achieved the best performance with an average accuracy rate of 98.52 for 3 levels of workload discrimination
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Cognitive Workload Estimation Using Psychophysiological Feature Fusion Technique