رابط مغز و رایانه با علامت اختصاری BCI نوعی سیستم ارتباطی است که به فعالیت عضلانی جانبی نیاز ندارد [1]. به واقع، سیستمهای رابط مغز و رایانه این امکان را برای شخص فراهم میکند تا فرمانها را تنها به وسیله فعالیت مغزی به یک دستگاه الکترونیکی ارسال کند [2]. اینگونه رابطها را میتوان تنها شیوه ارتباطی برای افراد مبتلا به ناتواناییهای حرکتی مختلف در نظر گرفت.
کاربر جهت کنترل رابط مغز و رایانه باید الگوهای مختلفی از فعالیتهای مغزی ایجاد کند که سیستم بتواند آنها را شناسایی و به فرمان تبدیل کند. در اکثر رابطهای مغز و رایانه فعلی، عمل شناسایی به یک الگوریتم دستهبندی متکی میباشد [4]، یعنی، الگوریتمی که تخمین خودکار دسته دادهها را به شکل یک بردار ویژگی هدف قرار میدهد [5]. به علت رشد سریع گرایش به سمت رابط مغز و رایانه مبتنی بر الکتروانسفالوگرافی، حجم قابل ملاحظهای از نتایج منتشر شده به بررسی و ارزیابی الگوریتمهای دستهبندی پرداخته شده است. تاکنون، نقد و بررسیهای بسیار جالبی در زمینه رابط مغز و رایانه منتشر شده است [1] [6] ولی هیچیک از آنها به طور ویژه به بررسی الگوریتمهای دستهبندی بکار رفته برای رابط مغز و رایانه ، ویژگیها و ارزیابی آن اختصاص نیافته است. مقاله حاضر با هدف رفع این نقطه ضعف ارائه شده است.
از این رو، یکی از اهداف اصلی این مقاله، بررسی الگوریتمهای مختلف دستهبندی بکار رفته در پژوهش رابط مغز و رایانه مبتنی بر الکتروانسفالوگرافی و شناسایی ویژگیهای بارز آنها میباشد. یکی دیگر از اهداف این مقاله این است که رهنمونهایی در اختیار خواننده قرار دهد تا بتواند مناسبترین الگوریتم دستهبندی را برای انجام یک آزمایش معین رابط مغز و رایانه انتخاب کند. این آزمایش برای مقایسه الگوریتمها و ارزیابی عملکرد آنها براساس موقعیت مربوطه انجام میشود.
بخشهای این مقاله بدین ترتیب ساماندهی شدهاند: بخش 2 رابط مغز و رایانه را به عنوان یک سیستم الگوشناسی ترسیم نموده و بر نقش دستهبندی تأکید میکند. بخش 3 دستهبندی الگوریتمهای بکار رفته برای رابط مغز و رایانه را بررسی میکند و در نهایت، بخش 4 نیز به ارزیابی این الگوریتمها و شناسایی قابلیت استفاده از آنها در بافت مورد نظر میپردازد.