Tesis:
Comunicación con computador mediante señales cerebrales. Aplicación a la tecnología de la rehabilitación.
- Autor: MARTINEZ PEREZ, José Luís
- Título: Comunicación con computador mediante señales cerebrales. Aplicación a la tecnología de la rehabilitación.
- Fecha: 2010
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: AUTOMATICA, INGENIERIA ELECTRONICA E INFORMATICA INDUSTRIAL
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/5855/
- Director/a 1º: BARRIENTOS CRUZ, Antonio
- Resumen: Los últimos avances y desarrollos tecnológicos en los dispositivos electrónicos, con los que interactuamos día a día, permiten que funcionalidades que hace sólo unos pocos años se consideraban ciencia ficción, en la actualidad se hayan convertido en realidad. Dispositivos móviles que identifican e interactúan visualmente con su usuario, u otros que son capaces ya no sólo de reconocer comandos verbales, sino incluso la voz de la persona que los emite y actuar en consecuencia, están cambiando el modo en el que seres humanos y máquinas se intercomunican. El siguiente paso en el desarrollo tecnológico de los dispositivos de interfaz, entre seres humanos y dispositivos inteligentes de su entorno, es que la comunicación se establezca directamente entre los centros de procesamiento de información de ambas partes, es decir entre el cerebro humano y el módulo de inteligencia artificial del dispositivo computerizado; creándose así una nueva vía de comunicación para los seres humanos con su entorno, la cual no depende de nervios o músculos, siendo su aplicación más directa y socialmente rentable, la tecnología de rehabilitación y ayuda a la discapacidad, sin olvidar otras áreas como sector del ocio y entretenimiento, sector militar, o el sector industrial e investigación. Ha sido preciso esperar casi 70 años desde el nacimiento de la electroencefalografía, para que la tecnología alcance el grado de madurez suficiente que haga posible el desarrollo de una nueva generación de prototipos de sistemas que materialicen este avance. En la presente tesis se aborda la tecnología de Interfaz Cerebro Computador, la cual permite el desarrollo de dispositivos de interfaz que, muestreando la señal electroencefalográfica asociada a la actividad cerebral del usuario, puedan controlar dispositivos externos, como el cursor en la pantalla de un computador personal, o una silla de ruedas robotizada. En esta tesis se presentan las bases fisiológicas en las que se fundamenta la tecnología ICC, las diferentes catalogaciones de sus dispositivos, así como los principios de procesamiento de señal y clasificación más comúnmente empleados a nivel mundial por los diferentes grupos de investigación en ICC; a la vez que se proponen, ensayan y comparan diferentes técnicas algorítmicas adecuadas para el procesamiento de la señal EEG aplicada i esta tecnología. Así mismo se describen los diferentes experimentos prácticos llevados i. cabo con usuarios reales, se presentan y valoran los resultados obtenidos, que tras su posterior análisis y discusión, dan lugar a las conclusiones descritas. La línea de desarrollo de esta tesis se materializa en un sistema ICC endógeno que emplea sólo dos canales electroencefalográficos, minimizando así el número de electrodos y por consiguiente la incomodidad, que otras alternativas con mayor número de electrodos, causan al usuario. Este sistema ha permitido la realización de estudios originales, como por ejemplo evaluar la influencia que sobre la capacidad de discriminación de los registros electroencefalográficos tienen ciertas ventanas de procesamiento, el desarrollo de un novedoso algoritmo de clasificación basado en redes neuronales de tipo RBF y Modelos Ocultos de Markov, o analizar el efecto que la realimentación de información al usuario tiene sobre la capacidad de discriminación y clasificación, puntos todos ellos de plena actualidad en el desarrollo de dispositivos ICC.