Show simple item record

dc.contributor.authorJalilifard, Amir
dc.date.accessioned2018-11-26T10:47:24Z
dc.date.available2018-11-26T10:47:24Z
dc.date.issued2016-09-26
dc.identifier.citationJALILIFARD, Amir. Interface cérebro-computador para detectar sonolência usando a abordagem de aprendizagem baseada em instâncias. 2016. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2016. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10703.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10703
dc.description.abstractBrain-Computer Interface (BCI) is a way to establish a communication between brain and computers. It allows the users to control a computer system and even an environment without moving a muscle or it allows the computer to record and analyze the user’s neuropsychological brain activities. Clearly, the range of BCI applications has increased in the past decade due to the use of modern machine learning and signal processing methods. Among various applications of BCI, lately, the use of EEG records for driver safety has been considered by some researchers. Drowsy driving is a major cause of many traffic accidents. The aim of this work is to develop an automatic drowsiness detection system using an efficient k-nearest neighbors (K-NN) algorithm. First, the distribution of power in time-frequency space was obtained using short-time Fourier transform (STFT) and then, the mean value of power during time-segments of 0.5 second was calculated for each EEG sub-band. In addition, standard deviation (SD) and Shanon entropy related to each time-segment were computed from time-domain. Finally, 52 features were extracted. Random forest algorithm was applied over the extracted data, aiming to choose the most informative subset of features. A total of 11 features were selected in order to classify drowsiness and alertness. The Kd-tree algorithm was used as the nearest neighbors search algorithm so as to have a fast classifier. Our experimental results show that drowsiness can be classified efficiently with 91% accuracy using the methods and materials proposed in this paper. We also compared the classification results obtained by K-NN (as an instance-based learning algorithm) with four well-known classifiers including decision tree, support vector machine, logistic regression and Naive Bayes.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoengeng
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rights.uriAcesso abertopor
dc.subjectBrain computer interfaceeng
dc.subjectEEG classificationeng
dc.subjectDrowsiness detectioneng
dc.subjectK-Nearest neighborseng
dc.subjectEEG signal processingeng
dc.subjectKd-treeseng
dc.subjectRandom foresteng
dc.subjectFeature selectioneng
dc.titleInterface cérebro-computador para detectar sonolência usando a abordagem de aprendizagem baseada em instânciaspor
dc.title.alternativeBrain-computer Interface for detecting drowsiness using instance-based learning approacheng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Pizzolato, Ednaldo Brigante
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2821982735490884por
dc.description.resumoUma interface cérebro-computador (ICC, BCI em inglês), também chamada interface mente-máquina (IMM), e também interface neural direta (IND), interface telepática sintética (ITS) ou interface cérebro-máquina, é um caminho comunicativo direto entre o cérebro e um dispositivo externo. Essa cria a possibilidade de usuário controlar um sistema ou um ambiente sem necessidade de usar os músculos. Além disso, a ICC possibilita a gravar e analisar as atividades neuropsicológicas de um indivíduo. Claramente a aplicação da ICC aumentou significativamente durante a década passada. Entre várias aplicações dele, recentemente, pesquisadores tem se interessado em uso dos sinais EEGs na área de segurança ao volante. A condução sonolenta é uma das maiores causas de acidentes nas rodovias do país. Essa pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de detecção de sonolência por meio de uma abordagem eficiente baseada em algoritmo K-nearest neighbors (K-NN). Na primeira fase a distribuição de energia dos sinais EEG foi obtida usando uma transformação de Fourier (STFT) e depois o valor médio de energia em períodos de tempo de 0.5 segundos, desvio padrão e entropia Shanon foram calculados para cada das sub-frequências de EEG. Por fim, 52 características foram extraídas. O algoritmo Random Forest foi aplicado nesses dados afim de os atributos mais informativos entre os demais. Finalmente 11 características foram selecionados foram selecionados para classificar a sonolência e o estado de alerta. O algoritmo KD-tree foi utilizado como algoritmo de busca de vizinhos mais próximo para ter um classificador K-NN mais rápido. Nossos resultados mostram que a sonolência pode ser classificada eficientemente com 91% de precisão usando os métodos e materiais propostos neste trabalho.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCCpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAOpor
dc.ufscar.embargo18 meses após a data da defesapor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4901451793354227por


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record