Distinguishing mental attention states of humans via an EEG-based passive BCI using machine learning methods

脑电图 头戴式耳机 脑-机接口 支持向量机 计算机科学 人工智能 机器学习 接口(物质) 大脑活动与冥想 管道(软件) 模式识别(心理学) 心理学 神经科学 气泡 最大气泡压力法 并行计算 程序设计语言 电信
作者
Çiğdem İnan Acı,Murat Kaya,Yuriy Mishchenko
出处
期刊:Expert Systems With Applications [Elsevier BV]
卷期号:134: 153-166 被引量:102
标识
DOI:10.1016/j.eswa.2019.05.057
摘要

Recent advances in technology bring about novel operating environments where the role of human participants is reduced to passive observation. While opening new frontiers in productivity and lifestyle, such environments also create hazards related to the inability of human individuals to maintain focus and concentration during passive control tasks. A passive brain-computer interface for monitoring mental attention states of human individuals (focused, unfocused, and drowsy) by using electroencephalographic (EEG) brain activity imaging and machine learning data analysis methods is developed in this work. An EEG data processing pipeline and a machine learning mental state detection algorithm using the Support Vector Machine (SVM) method were designed and compared with k-Nearest Neighbor and Adaptive Neuro-Fuzzy System methods. To collect 25 h of EEG data from 5 participants, a classic EEG headset was modified. We found that the changes in EEG activity in frontal and parietal lobes occurring at 1–5 Hz and 10–15 Hz frequency bands were associated with the changes in individuals’ attention state. We demonstrated the ability to use such changes to identify individuals’ attention state with 96.70% (best) and 91.72% (avg.) accuracy in experimental settings using a version of continuous performance task with SVM-based mental state detector. The findings help guide the design of future systems for monitoring the state of human individuals by means of EEG brain activity data.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
仁爱听露完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
科研通AI6.2应助yolo采纳,获得10
4秒前
Vaibhav完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
LYH完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.3应助edge采纳,获得10
6秒前
NexusExplorer应助南瓜气气采纳,获得30
6秒前
6秒前
8秒前
左眼天堂完成签到,获得积分10
8秒前
上官若男应助稳重的秋天采纳,获得10
9秒前
烟花应助一只好果子采纳,获得10
10秒前
豆豆完成签到 ,获得积分10
10秒前
CodeCraft应助LYH采纳,获得10
10秒前
yeuic发布了新的文献求助30
10秒前
小小发布了新的文献求助10
12秒前
研友_nq2AjZ完成签到,获得积分10
12秒前
aidiresi发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
追寻夏烟完成签到 ,获得积分10
15秒前
天天快乐应助xerwu采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.2应助FBI汪宁采纳,获得10
16秒前
共享精神应助jerry采纳,获得10
18秒前
18秒前
18秒前
19秒前
LCZSHHX发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
文静达完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
23秒前
23秒前
丘比特应助风清扬采纳,获得10
23秒前
drizzle发布了新的文献求助10
24秒前
edge发布了新的文献求助10
24秒前
lf发布了新的文献求助10
25秒前
may发布了新的文献求助10
26秒前
chenlc971125完成签到 ,获得积分0
26秒前
眷念发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7188984
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8826561
关于积分的说明 18636278
捐赠科研通 6821497
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3174465
关于科研通互助平台的介绍 2324967
邀请新用户注册赠送积分活动 2148872