Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Tecnologie dell'Informazione 25

On-line processing per “interfaccia cervello computer” (BCI) su tablet o smartphone, basato su misura di segnali elettroencefalografici.

La attività di Tirocinio è finalizzata a supportare la realizzazione, caratterizzazione e ottimizzazione di un prototipo di “interfaccia cervello computer” (BCI) su tablet o smartphone, basato su misura di segnali elettroencefalografici (EEG). Le sue principali caratteristiche innovative consistono in (i) bassi tempi di uso, sia nell’addestramento (< 180 s), sia nella reazione quotidiana (<2 s) e (ii) l’impiego di un singolo canale di acquisizione dei dati con 3 mini-elettrodi attivi dry. In particolare, il Tirocinio si focalizzerà su on-line processing, per trasformare il segnale cerebrale nell’informazione desiderata in tempi inferiori ai 2 s, mediante algoritmi di (i) filtraggio da artefatti interni (movimenti indesiderati, stati emotivi particolari) ed esterni (rumore), e (ii) corretta identificazione delle caratteristiche del segnale cerebrale (features), associate a processi emotivi, cognitivi e/o motorii (pattern). Tali algoritmi si baseranno sull’analisi tempo-frequenza con trasformata Huang-Hilbert [Huang, World Scientific, 2014], scalata mediante Gray Co-occurrence [He, J., & Zhu, X. (2016). IEEE Trans. on Neural Sys & Rehabilit. Eng.], per definire features di correlazione, energia, contrasto, omogeneità e dissimilarità mediante classificatori di regressione logistica dalle immagini di sinistra e destra del segnale motorio.

• Familiarità con sia diversi pacchetti software, facilmente configurabili, modificabili e adattabili, prevalentemente open source,
• sia vari dispositivi multi- e mono-canale,  in grado di servire da piattaforma generale per registrare i segnali cerebrali, analizzarli e traslarli in un’applicazione. Ad es., negli anni recenti sono stati resi disponibili: BCI2000, Open-VIBE, NeuroSky ed Emotiv e la piattaforma OLIMED.
• interfacce ciberfisiche (Protom), che ha sviluppato “Corporea”, il Museo Interattivo sul corpo umano di Città del Scienza a Napoli;
• algoritmi evolutivi e nello specifico degli algoritmi memetici;
• campo delle tecniche di riduzione dei dati; sia nelle tecnologie abilitanti:
• gestione di sistemi interattivi di monitoraggio e diagnostica della sicurezza degli impianti del CERN;
• micro-strumentazione e sensoristica in tempo reale per condizioni critiche di basso SNR.

La attività è svolta in collaborazione con Protom, l'azienda campana che ha realizzato il museo virtuale Corporea a Città della Scienza e con l'ingegneria del CERN di Ginevra.

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