Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Daniel Kolas

Ocena zmian w sygnale EEG u osób z arachnofobią zachodzących podczas prezentacji bodźców za pomocą rzeczywistości rozszerzonej


Evaluation of EEG signal changes in people with arachnophobia during presentation of stimuli using augmented reality


Opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Aleksandra Królak
Dodatkowy opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Paweł Poryzała

Praca dyplomowa inżynierska obroniona 2019-07-08
Streszczenie pracy dyplomowej:
Celem tej pracy inżynierskiej jest ocena zmian w sygnałach EEG u osób z arachnofobią podczas prezentacji bodźców opartych na rzeczywistości rozszerzonej. Dzięki zwiększonej możliwości zastosowania wirtualnej rzeczywistości i rzeczywistości wzbogaconej w naszym życiu, opracowana została aplikacja na urządzenia mobilne, umożliwiająca użytkownikowi skanowanie wcześniej przygotowanych wzorów i wyświetlanie obiektów oraz animacji na ekranie telefonu. Utworzono pięć różnych znaczników, przedstawiających odpowiednio: dom, stojącego pająka, włochatego, biegnącego pająka i dodatkowo dwa małe, biegnące pająki. Elektrody zostały umieszczone zgodnie z międzynarodowym systemem 10-20 w taki sposób, by skupiały się na wszystkich częściach skóry głowy. Podczas eksperymentu, osoba badana, której zakładano czepek EEG, została poproszona o obserwowanie ekranu telefonu w trakcie gdy osoba przeprowadzająca eksperyment pokazywała znaczniki w odstępach 10-sekundowych. Znaczniki były umieszczane przed ekranem albo przyczepione do rąk uczestników. Zmiany aktywności mózgu analizowano na podstawie funkcji periodogramu w programie MATLAB, która umożliwiała analizę widmowej gęstości mocy w wybranych przedziałach czasu i częstotliwości. W rezultacie, zmierzono widmową gęstość mocy dla fali Beta (obecnej, gdy osoba jest zaniepokojona oraz skupiona) i fali Theta (obecnej podczas odpoczynku i snu) częstotliwości mózgu. Współczynnik proporcji między nimi wskazywał czy dana osoba była zestresowana, czy zrelaksowana. Analiza wyników wykazała wzrost wartości mierzonego parametru w czasie prezentacji bodźców. Na tej podstawie można stwierdzić, że współczynnik, będący stosunkiem energii fal Beta i Theta wskazuje na to, czy osoba jest przestraszona, czy spokojna i może zostać wykorzystany w systemach biofeedbacku wspomagających leczenie fobii.
Abstract:
The aim of this Bachelor thesis is to evaluate changes in EEG signals in people with arachnophobia during presentation of stimuli based on the augmented reality. Thanks to the increased possibility of application of virtual reality and augmented reality in our lives, an application for the mobile devices was developed allowing a user to scan previously prepared patterns and project objects and animations on the screen. Five different markers were developed, showing respectively: a house, a standing spider, a hairy running spider and additionally, two more small running spiders. The electrodes were placed according to the international 10-20 system focusing on all parts of the scalp. During the experiment the person with the EEG cap was asked to observe the screen of the phone, while the investigator was showing the markers within 10-second intervals. Markers were either put in front of the screen or were attached to the hands of participants. The changes in brain were analyzed based on the periodogram function in MATLAB, allowing for observation of power spectral density (PSD) in selected time and frequency intervals. As a result, the PSD was calculated for Beta (present when a person is alert and focused) and Theta (present while resting and sleeping) brain frequencies. The ratio of these two values indicated if the person was stressed or relaxed. Obtained results showed the increase of Beta to Theta energy ratio during episodes of stimuli presentation. As a conclusion, it can be stated that the proposed measure indicates if a person is scared or not and can be used as a parameter in biofeedback systems for supporting phobia therapies.