Estimación de estados cognitivos en base a ondas cerebrales. Aplicación práctica con redes neuronales

Puertas Martínez, Paloma (2018). Estimación de estados cognitivos en base a ondas cerebrales. Aplicación práctica con redes neuronales. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Estimación de estados cognitivos en base a ondas cerebrales. Aplicación práctica con redes neuronales
Author/s:
  • Puertas Martínez, Paloma
Contributor/s:
  • Sánchez Escribano, María Guadalupe
  • Férnandez-Blanco Martín, Gema
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: 2018
Subjects:
Freetext Keywords: EEG, Inteligencia Artificial, Ciencia Cognitiva, Metodología Experimental, Red Neuronal Perceptrón Multicapa
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería de Organización, Administración de Empresas y Estadística
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Enmarcado en el campo de la Inteligencia Artificial, se efectúa un modelado para la clasificación de patrones de la actividad cerebral de una persona en función del estado cognitivo que presenta. En una primera parte del proyecto, se capturan los datos de la actividad cerebral durante un proceso de comprensión lectora haciendo uso de la diadema Mindwave de Neurosky. Se implementa una aplicación en el entorno de desarrollo Android Studio para la visualización y recogida de los datos, los cuales representan la actividad de las ondas cerebrales. Para la obtención de los valores de las ondas, se han llevado a cabo sesiones de dos tipos de lecturas: una lectura de un texto científico y otra lectura de un texto en el área de la Emoción. Estas sesiones constan de una primera fase de lectura y una segunda fase de preguntas relacionadas con el texto. Como escenario de control se capturan datos de la actividad cerebral de la persona en un escenario en el que no se lee (escenario vacío). Una vez recogidos los datos, se efectúa un análisis estadístico de los mismos con la herramienta R Studio. Este análisis consiste en un análisis de la varianza (ANOVA) estudiando, por un lado, la influencia del escenario en los valores de las ondas cerebrales y, por otro lado, la influencia de la respuesta a las preguntas (acierto/error) en estos mismos valores. Tras el estudio de la dependencia de las ondas cerebrales con estos factores, se procede a realizar un modelo matemático para la clasificación de patrones cerebrales en cada uno de los escenarios considerados. Este modelo consiste en una Red Neuronal Perceptrón Multicapa realizada con el programa R Studio. Del análisis estadístico de los datos capturados se concluye un incremento de actividad de todas las ondas cerebrales en los escenarios de lectura respecto al escenario vacío. Este incremento es mayor con la lectura sobre emociones, lo cual podría deberse a la mayor facilidad para el lector del libro científico por ser de su campo de estudio. Se produce una disminución del nivel de las ondas alpha, delta y theta en las preguntas acertadas respecto a las falladas, mientras que ocurre el caso contrario para las ondas beta y gamma. Estas últimas están asociadas a la atención y concentración. Los resultados de la prueba de la Red Neuronal muestran que es posible lograr una clasificación de estados cognitivos haciendo uso de redes neuronales y de la diadema Mindwave de Neurosky. Se obtienen, en este caso, mejores resultados con una red neuronal de una capa respecto a una red de dos capas.

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Item ID: 53853
DC Identifier: http://oa.upm.es/53853/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:53853
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 05 Feb 2019 08:49
Last Modified: 04 Apr 2019 22:30
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