Diferencias entre la imaginación y ejecución motora durante los movimientos ponerse de pie y sentarse a través de modelos autorregresivos

The analysis of motor imagination and execution (MI-ME) is one of the main research challenges in the field of brain-computer interfaces (BCI) based on electroencephalography (EEG). EEG signals play an important role in the learning, rehabilitation, and assistance of complex motor skills. However, t...

Full description

Autores:: Moreno Arévalo, Brayan Sneider

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2021

Institución:: Universidad Antonio Nariño

Repositorio:: Repositorio UAN

Idioma:: spa

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description	The analysis of motor imagination and execution (MI-ME) is one of the main research challenges in the field of brain-computer interfaces (BCI) based on electroencephalography (EEG). EEG signals play an important role in the learning, rehabilitation, and assistance of complex motor skills. However, this type of signal presents a highly non-stationary nature and noise. Electroencephalography signals proper of sensory-motor activity, corresponding to execution defects and motor imagination, were analyzed. The present research aims to determine the differences that exist between motor imagination and motor execution from a proof of concept, in the movements of sitting and standing. A comparative study was carried out between a method based on desynchronization / synchronization (ERDs) and a new method based on autoregressive moving average models with exogenous input (ARMAX). In this research, the normalized root mean square error (NRMSE), the mean square error (RMSE) and the mean absolute error (MAE) are used as evaluation metrics, in addition to the classification percentages. The results found show that it is possible to estimate and classify the movements of standing and sitting for the tasks of execution and motor imagination from channels C3, Cz and C4 with a high % of precision. It is expected, in the long term, to contribute to improve the quality of life of people with motor functional diversity.
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Study of Kalman filter based noise estimation in artifactual EEG and their quantification. pages 1–5, 2017.H. Shahabi, S. Moghimi, and H. Zamiri-Jafarian. EEG eye blink artifact removal by EOG modeling and Kalman filter. In 2012 5th International Conference on BioMedical Engineering and Informatics, pages 496–500, 2012.instname:Universidad Antonio Nariñoreponame:Repositorio Institucional UANrepourl:https://repositorio.uan.edu.co/The analysis of motor imagination and execution (MI-ME) is one of the main research challenges in the field of brain-computer interfaces (BCI) based on electroencephalography (EEG). EEG signals play an important role in the learning, rehabilitation, and assistance of complex motor skills. However, this type of signal presents a highly non-stationary nature and noise. Electroencephalography signals proper of sensory-motor activity, corresponding to execution defects and motor imagination, were analyzed. The present research aims to determine the differences that exist between motor imagination and motor execution from a proof of concept, in the movements of sitting and standing. A comparative study was carried out between a method based on desynchronization / synchronization (ERDs) and a new method based on autoregressive moving average models with exogenous input (ARMAX). In this research, the normalized root mean square error (NRMSE), the mean square error (RMSE) and the mean absolute error (MAE) are used as evaluation metrics, in addition to the classification percentages. The results found show that it is possible to estimate and classify the movements of standing and sitting for the tasks of execution and motor imagination from channels C3, Cz and C4 with a high % of precision. It is expected, in the long term, to contribute to improve the quality of life of people with motor functional diversity.El análisis de la imaginación y ejecución motora (MI-ME) es uno de los principales desafíos investigativos en el campo de las interfaces cerebro-computadora (BCI) basados en electroencefalografía (EEG). Las señales EEG juegan un papel importante en el aprendizaje, la rehabilitación y la asistencia de habilidades motoras complejas. Sin embargo, este tipo de señales presenta una naturaleza altamente no estacionaria y con elementos de ruido desconocido. Se analizaron las señales de electroencefalografía propias a la actividad sensorio-motora, correspondientes a las taras de ejecución e imaginación motora. El presente trabajo tiene como objetivo determinar las diferencias que existen entre la imaginaci´on motora y la ejecución motora a partir de una prueba de concepto, en los movimientos de ponerse de pie y sentarse. Se realizo un estudio comparativo entre un método basado en la desincronización / sincronización (ERDs) y un nuevo método basado en los modelos autorregresivos de media m´ovilcon entrada ex´ogena (ARMAX). En esta investigación son usadas como métricas de evaluación la Raíz normalizada del error cuadrático medio (NRMSE), el Error Cuadrático Medio (RMSE) y el Error absoluto medio (MAE), ademas de los porcentajes de clasificación. Los resultados encontrados muestran que es posible estimar y clasificar los movimientos ponerse de pie y sentarse para las tareas de ejecución e imaginación motora a partir de los canales C3, Cz y C4 con un alto % de precisión. Se espera, a largo plazo aportar para mejorar la calidad de vida de personas con diversidad funcional motora.Ingeniero(a) Biomédico(a)PregradoPresencialProyectospaUniversidad Antonio NariñoIngeniería BiomédicaFacultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y BiomédicaBogotá - SurImaginación motoraEjecución motoraInterfaces cerebro-computadoraElectroencefalografíaRehabilitaciónHabilidades motoras-complejasPonerse de pie y sentarse620Motor ImaginationMotor ExecutionBrain-Computer InterfacesElectroencephalographyRehabilitationComplex Motor SkillsSit to StandDiferencias entre la imaginación y ejecución motora durante los movimientos ponerse de pie y sentarse a través de modelos autorregresivosTrabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85EspecializadaORIGINAL2021_BrayanSneiderMoreno2021_BrayanSneiderMorenoTrabajo de gradoapplication/pdf5318763https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/f9bc012a-05e2-43ce-9eae-6c36b47f611d/download794f0fd5ba529060f5efbad5840898ffMD522021_BrayanSneiderMoreno_Acta2021_BrayanSneiderMoreno_ActaActa de sustentaciónapplication/pdf396400https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/037a646e-7421-4926-900e-50e8d99a0c3e/download64cd02eda4b7e2cc2c08f1c49aed824aMD512021_BrayanSneiderMoreno_Autorización2021_BrayanSneiderMoreno_AutorizaciónAutorización Autoresapplication/pdf1465692https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/dba6af9f-f369-4a8c-98a9-77b2a5f3731f/downloadda6303586c935fac6f90a609025df1dfMD54CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/419923c8-e0ed-485a-8a08-15ca2ff0deb5/download9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239MD55123456789/6579oai:repositorio.uan.edu.co:123456789/65792024-10-09 23:30:03.568https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acceso abiertoopen.accesshttps://repositorio.uan.edu.coRepositorio Institucional UANalertas.repositorio@uan.edu.co

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