• 제목/요약/키워드: EEG Analysis

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EEG를 통한 감성 교류 기법 개발(온라인 게임에의 적용 사례 연구) (Development of Emotion Interaction Technique based on the Electroencephalography(On-lone Game Application Study))

  • 윤일배;최영준;윤명환
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1211-1212
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    • 2003
  • 본 연구에서는 감성 변화가 빈번하게 일어나는 오라인 포커 게임을 대상으로 EEG를 이용하여 게임 중 발생 할 수 있는 감성 변화를 알아내고자 하는 연구를 수행하였다. 포커 게임에서 나타날 수 있는 사용자의 감성과 행동을 Task Analysis를 이용하여 구분하였고 전두엽 표면 뇌파를 측정하여 Neural Network 및 통계적 처리를 이용하여 분석하였다. 이후 분석될 뇌파에서 인간의 감성상태를 구분할 수 있는 Index를 찾아내었다. 향후 ECG를 추가적으로 연구하여 감성상태를 더 정확하게 파악하는 연구가 진행될 것이다.

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SAS패키지를 이 용한 EEG신호 시계열분석 시스템 개발 (The Development of System for the Time Series Analysis using SAS Package)

  • 임성식;이현우;김진호
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1998년도 추계학술발표 논문집
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    • pp.50-58
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    • 1998
  • EEG 생리신호의 분석은_ 국내에서도 최근에 활발한 연구가 진행되고 있으나, 시계열을 이용한 분석법은 많은 전문적인 지식을 요구하고 있기 때문에 시계열을 전문적으로 연구하지 않은 사람들에게는 많은 어려움을 내포하고 있다. 그러므로 시계열분석에 대한 지식이 혀는 분석자라도 보다 쉽게 이해하고 분석이 가능한 모형구축 및 판별분류에 대한 신호분석용 시계열분신 Tool의 개발이 미진한 상태이기 때문에 시계열분석에 의한 뇌파 신호의 분류에 대한 시스템을 개발하였다.

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뇌파분석 통한 색상의 선호도 분석 가능성 (The potentiality of color preference analysis by EEG)

  • 김민경;류희욱
    • 감성과학
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    • 제14권2호
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    • pp.311-320
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    • 2011
  • 인간의 감성에 직접적인 영향과 자극을 주는 색상자극에 대한 생체반응을 정량적으로 분석하기 위하여 3가지 색상 자극(Bright Yellow Red (BYR), Deep Green Yellow (DGY), Vivid Blue (VB))에 대한 뇌파 생리선호(Electroencephalography, EEG)와 선호도와의 상관관계를 연구하였다. 뇌파 분석을 통해 얻은 생체신호는 일반적인 색상의 이미지와 밀접한 상관관계가 있었다. 색온도가 낮을수록 뇌가 활성화 되었고(BYR ${\geq}$ DGY > VB), 좌뇌보다 우뇌가 더 큰 생체반응을 보였다. 전체적으로 주파수 별 뇌파값은 베타파${\geq}$세타파, 알파파> 감마파의 순이었다. 색온도가 낮을수록 Beta파의 뇌파 power 증가(BYR ${\geq}$ DGY > VB)하였고, 그러고 나머지 파(세타파, 베타파, 감마파)의 경우에는 색온도가 낮을수록 이들 주파수의 뇌파 power가 증가(BYR ${\geq}$ DGY > VB)하였다. 색상별 선호도와 뇌의 활성화의 상관관계는 색상에 대한 선호도가 높을수록 특정 주파수대의 뇌파가 활성화되었다. 선호도에 따른 뇌파반응은 좌 우뇌간에 유사한 생리적 반응을 보였으나, 후두부 보다는, 전두부에서 뚜렷한 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 선호도가 높은 색상자극을 통해 특정 주파수 영역의 뇌파를 활성화가 가능하며, 색을 이용하는 다양한 분야(뷰티산업, 인테리어, 색채치료, 의상 등)에 적용가능성이 높다는 것을 의미한다.

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창의적 글쓰기 발상 시 전문 영역의 지식이 좌측 측두엽의 EEG 알파파 억제에 미치는 영향 (Expertise-Related EEG Alpha Deactivation of the Left Temporal Lobe during Creative Writing Improvisation)

  • 김순화;송기상
    • 인지과학
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    • 제21권3호
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    • pp.409-427
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    • 2010
  • 창의성과 지식의 관계를 설명하는 심리학적인 연구는 크게 긴장적 관점과 토대적 관점의 두 관점이 적용되어 오고 있으나, 기존의 연구들은 대부분 창의적 수행 결과를 토대로 한 창의적 산물 중심의 연구로서 창의적 사고 과정에 관한 정보를 제공해주는 데에는 한계점을 지니고 있다. 본 연구에서는 사고 과정에 관한 정보를 제공해줄 수 있는 뇌과학적 기법을 이용하여 지식과 창의성의 관계를 규명하고자 10명의 컴퓨터 전문가를 선정하여 언어적 창의성 과제인 소설쓰기 과제를 제시 한 후 전문 영역과 비전문 영역의 창의적 사고 과정 시 뇌파(EEG) 알파파의 과제 관련 파워값(Task Related Power, TRP)을 비교하였다. 실험은 기준 상태로 눈 감고 안정 상태, 일반적 사고 과정, 전문 분야의 창의적 사고 과정, 비전문 분야의 창의적 사고 과정 시의 EEG를 측정한 후 각각 비교 분석하는 순서로 진행되었다. 연구 결과 전문 영역의 창의적 사고 과정 시 알파파의 활성이 유의하게 감소함을 알 수 있었으며 이러한 현상이 주로 측두엽에서 나타났고, 특히 좌측 측두엽에서 뚜렷하게 관찰됨을 알 수 있었다. 이러한 관찰 결과는 지식이 창의적 사고를 방해할 수 있다는 긴장적 관점을 지지하는 것으로 창의적 사고 과정에 관한 연구를 뇌과학적으로 접근할 수 있음을 시사한다.

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인체 체취 평가시 감성평가를 위한 뇌파측정기의 적용 (Use of Electroencephalogram to Supplement Sensory Assessment for the Evaluation of Body Odor)

  • 서영경;백지훈;부용출;고재숙
    • 대한화장품학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.265-272
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    • 2020
  • 피부변화에 대한 연구뿐 아니라 바디냄새 또한 중요한 이슈가 되었다. 인간은 성별과 나이에 따라 각각의 특정한 냄새를 갖는다. 또한 냄새는 인간의 사회적 관계에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기존의 전문가를 통한 냄새평가 방법에 새로운 뇌파 측정 평가법을 접목하여 체취를 평가할 수 있는 평가항목으로서의 가능성을 확인 하고자 하였다. 본 시험은 50 세에서 61 세 피험자 15 명을 대상으로 하였다. 체취 포집을 위하여 72 h 동안 면 티셔츠를 착용하게 하고 샤워를 금하도록 하였다. 전문가에 의한 냄새평가와 냄새를 맡는 동안 뇌파 변화를 측정하여 두 평가 사이의 상관관계를 분석하였다. Pearson 상관관계 분석결과 EEG 측정 파라미터중 '흥분'과 음의 상관관계(r = - 0.649, p = 0.009)가 나타났고 '스트레스' 항목과는 양의 상관관계(r = 0.704, p = 0.003)가 나타났다. 결론적으로, EEG 측정을 통한 체취의 평가는 전문가에 의한 냄새평가를 보완하는 방법으로 사용이 가능할 것으로 생각된다.

조현병 환자와 건강한 대조군에서 성별에 따른 뇌파 동시성의 차이 (Sex-Related Differences of EEG Coherences between Patients with Schizophrenia and Healthy Controls)

  • 정혜민;이유상;김성수;김성균;정재승;오진석;이승연;김범준;장재승
    • 생물정신의학
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    • 제20권4호
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    • pp.166-178
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    • 2013
  • Objectives Alteration of epigenetic effects of testosterone during early development was suggested as an ancillary mechanism for the genesis of schizophrenia. EEG coherence was thought to be a marker for cerebral laterality of which important determinant was testosterone during early development. We studied sex-related differences of EEG coherences between patients with schizophrenia and controls to examine the sex effects in the genesis of schizophrenia. Methods EEG was recorded in 35 patients with schizophrenia and 46 healthy controls in the eyes closed resting state. Pair-wise EEG coherences were calculated over delta, theta, alpha, beta and gamma frequency bands. To examine the differences of EEG coherence according to sex in each group, ANCOVA was performed using Statistical Analysis system (SAS, Ver 9.3) and R (Ver 2.15.2). Results Healthy control males showed more increased right intrahemispheric coherences than healthy control females in delta, theta, alpha and beta frequency bands. In patients with schizophrenia, this male dominant pattern in right intrahemispheric coherences was attenuated especially in alpha and beta bands. Healthy control females showed more increased interhemispheric coherences than healthy control males in delta, theta, beta and gamma frequency bands. In patients with schizophrenia, these female dominant patterns in interhemispheric coherences were attenuated especially in delta, theta, and beta bands, which were commonly observed in frontal to central areas. Conclusion Sex differences in resting EEG coherences were attenuated in schizophrenia patients. These results imply that sex-related aberrant cerebral lateralization might exist in patients with schizophrenia, which are partly due to sex hormones via epigenetic mechanisms.

EEG Feature Engineering for Machine Learning-Based CPAP Titration Optimization in Obstructive Sleep Apnea

  • Juhyeong Kang;Yeojin Kim;Jiseon Yang;Seungwon Chung;Sungeun Hwang;Uran Oh;Hyang Woon Lee
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제12권3호
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    • pp.89-103
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    • 2023
  • Obstructive sleep apnea (OSA) is one of the most prevalent sleep disorders that can lead to serious consequences, including hypertension and/or cardiovascular diseases, if not treated promptly. Continuous positive airway pressure (CPAP) is widely recognized as the most effective treatment for OSA, which needs the proper titration of airway pressure to achieve the most effective treatment results. However, the process of CPAP titration can be time-consuming and cumbersome. There is a growing importance in predicting personalized CPAP pressure before CPAP treatment. The primary objective of this study was to optimize the CPAP titration process for obstructive sleep apnea patients through EEG feature engineering with machine learning techniques. We aimed to identify and utilize the most critical EEG features to forecast key OSA predictive indicators, ultimately facilitating more precise and personalized CPAP treatment strategies. Here, we analyzed 126 OSA patients' PSG datasets before and after the CPAP treatment. We extracted 29 EEG features to predict the features that have high importance on the OSA prediction index which are AHI and SpO2 by applying the Shapley Additive exPlanation (SHAP) method. Through extracted EEG features, we confirmed the six EEG features that had high importance in predicting AHI and SpO2 using XGBoost, Support Vector Machine regression, and Random Forest Regression. By utilizing the predictive capabilities of EEG-derived features for AHI and SpO2, we can better understand and evaluate the condition of patients undergoing CPAP treatment. The ability to predict these key indicators accurately provides more immediate insight into the patient's sleep quality and potential disturbances. This not only ensures the efficiency of the diagnostic process but also provides more tailored and effective treatment approach. Consequently, the integration of EEG analysis into the sleep study protocol has the potential to revolutionize sleep diagnostics, offering a time-saving, and ultimately more effective evaluation for patients with sleep-related disorders.

Nonlinear Time Series Analysis Tool and its Application to EEG

  • Kim, Eung-Soo;Park, Kyung-Gyu
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제1권1호
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    • pp.104-112
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    • 2001
  • Simply, Nonlinear dynamics theory means the complicated and noise-like phenomena originated form nonlinearity involved in deterministic dynamical system. An almost all the natural signals have nonlinear property. However, there exist few analysis software tool or package for a research and development of applications. We develop nonlinear time series analysis simulator is to provide a common and useful tool for this purpose and to promote research and development of nonlinear dynamics theory. This simulator is consists of the following four modules such as generation module, preprocessing module, analysis module and ICA module. In this paper, we applied to Electroencephalograph (EEG), as it turned out, our simulator is able to analyze nonlinear time series. Besides, we could get the useful results using the various parameters. These results are used to diagnostic the brain diseases.

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Improved Feature Extraction of Hand Movement EEG Signals based on Independent Component Analysis and Spatial Filter

  • 응웬탄하;박승민;고광은;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.515-520
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    • 2012
  • In brain computer interface (BCI) system, the most important part is classification of human thoughts in order to translate into commands. The more accuracy result in classification the system gets, the more effective BCI system is. To increase the quality of BCI system, we proposed to reduce noise and artifact from the recording data to analyzing data. We used auditory stimuli instead of visual ones to eliminate the eye movement, unwanted visual activation, gaze control. We applied independent component analysis (ICA) algorithm to purify the sources which constructed the raw signals. One of the most famous spatial filter in BCI context is common spatial patterns (CSP), which maximize one class while minimize the other by using covariance matrix. ICA and CSP also do the filter job, as a raw filter and refinement, which increase the classification result of linear discriminant analysis (LDA).

정서 인지를 위한 뇌파 전극 위치 및 주파수 특징 분석 (Analysis of Electroencephalogram Electrode Position and Spectral Feature for Emotion Recognition)

  • 정성엽;윤현중
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.64-70
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    • 2012
  • This paper presents a statistical analysis method for the selection of electroencephalogram (EEG) electrode positions and spectral features to recognize emotion, where emotional valence and arousal are classified into three and two levels, respectively. Ten experiments for a subject were performed under three categorized IAPS (International Affective Picture System) pictures, i.e., high valence and high arousal, medium valence and low arousal, and low valence and high arousal. The electroencephalogram was recorded from 12 sites according to the international 10~20 system referenced to Cz. The statistical analysis approach using ANOVA with Tukey's HSD is employed to identify statistically significant EEG electrode positions and spectral features in the emotion recognition.