Thuật toán PR-SVM cho nhận dạng hoạt động gõ tay sử dụng quang phổ cận hồng ngoại chức năng

Tóm tắt

Trong những thập kỷ gần đây, các nghiên cứu về giao tiếp não-máy tính phục vụ cho mục đích chẩn đoán và phục hồi chức năng không ngừng phát triển. Oxy trên vỏ não và lưu lượng máu trên các vùng của não người có thể đo bằng phương pháp không xâm nhập – quang phổ cận hồng ngoại chức năng fNIRS (functional Near InfraRed Spectroscopy). Trong bài báo này, người thực hiện xây dựng thuật toán để nhận dạng một người đang gõ tay trái hay tay phải dựa trên tín hiệu não đo được. Dữ liệu còn nhiễu thu thập được từ nhiều kênh sẽ đi qua bộ tiền xử lý dùng bộ lọc Savitzky-Golay để có được tín hiệu phẳng hơn. Một phương pháp mới lạ máy vector hỗ trợ hồi quy đa thức (PR-SVM) cho nhận dạng gõ tay được áp dụng. Cụ thể, đặc tính của tín hiệu sau lọc trong quá trình gõ tay trái và phải được trích ra thông qua hồi quy đa thức (PR). Hệ số hồi quy tương ứng với lượng tập trung oxy- hemoglobin (oxy-Hb) sẽ được dùng cho việc nhận dạng. Sau cùng, máy vector hỗ trợ (SVM) được áp dụng để huấn luyện và nhận dạng tay trái hay tay phải đang được gõ. Các kết quả thí nghiệm trên ba người với nhiều lần gõ tay đã cho thấy độ tin cậy của giải thuật đã đề xuất.