Beyin bilgisayar arayüz (BBA) sistemleri için yeni bir yaklaşım

Bu tez çalışması kapsamında önerilen hibrit BBA sistemi, iki farklı EEG cihazı kullanılarak test edilmiş ve hem teknik performans hem de kullanıcı deneyimi açısından kapsamlı bir değerlendirme yapılmıştır. Emotiv Epoc X cihazıyla gerçekleştirilen sistemde, geleneksel Durgun Durum Görsel Uyaran Potansiyel (DDGUP) tabanlı yaklaşımlardaki görsel uyaran bağımlılığı azaltılarak, DDGUP ve EOG sinyallerinin birlikte değerlendirildiği yenilikçi bir yapı sunulmuştur. Kullanıcının doğrudan odaklanmasını gerektiren görsel uyaranların olumsuz etkilerini azaltmak amacıyla, ekranın üst kısmına düşük frekanslı (7Hz) tek bir LED yerleştirilmiş ve bu LED, istemli aktivasyonu doğrulayan bir kontrol katmanı olarak işlev görmüştür. EOG sinyallerinden elde edilen artefaktlarla kullanıcı yönü başarıyla belirlenmiştir. Yapılan iki aşamalı sınıflandırmada, Rastgele Orman (RO) algoritması birinci aşamada %99.57, ikinci aşamada ise %97.83 Doğruluk Oranı (DO) ve 36.75 (bit/dk) Bilgi Aktarım Hızı (BAH) sağlamıştır. Genel değerlendirmede %97.42 doğruluk oranı ve 35.75 (bit/dk) BAH ile sistemin teknik başarımı doğrulanmıştır. Öte yandan, Emotiv Flex EEG cihazı ile geliştirilen diğer sistemde de benzer bir iki aşamalı hibrit yapı uygulanmış; DDGUP ve EOG sinyalleri sıralı olarak değerlendirilmiştir. İlk aşamada, 7Hz frekansındaki LED yardımıyla güvenli aktivasyon sağlanmış, ikinci aşamada ise EOG sinyalleriyle dört yönlü nesne takibi gerçekleştirilmiştir. Bu sistem, yalnızca teknik doğruluk değil, aynı zamanda oturumlar arası kararlılık hedeflenerek tasarlanmıştır. İki farklı oturumda elde edilen veriler Korelasyon Hizalama (KH) tabanlı domain adaptasyon yöntemi ile işlenmiş ve yeniden kalibrasyon ihtiyacı olmaksızın sistemin güvenilir çalıştığı gösterilmiştir. Torbalama Algoritması (TA) birinci aşamada %99.12, ikinci aşamada ise %94.29 DO, 38.35 (bit/dk) BAH, %94.55 hassasiyet ve %94.42 F1-skoru ile en yüksek performansı sağlamıştır. Her iki sistemde de kullanıcı konforu üzerine yoğunlaşılmış; düşük frekanslı LED tercihleri, hareket temelli yönlendirme yapısı ve sınırlı sayıda EEG kanalı ile hem görsel yorgunluk hem de sistem karmaşıklığı minimize edilmiştir. Özellikle Emotiv Epoc X sisteminde EOG'ye dayalı istemsiz aktivasyonlar kontrol altına alınırken, Emotiv Flex sisteminde oturumlar arası kararlılık güvence altına alınmıştır. Sonuç olarak, iki cihaz kullanılarak geliştirilen hibrit BBA sistemi, kullanıcı ergonomisini göz ardı etmeden yüksek sınıflandırma başarımı, sistem kararlılığı ve güvenilirlik sunarak laboratuvar ortamlarından günlük yaşama geçiş için güçlü bir aday olduğunu ortaya koymuştur.