Ñ©ÀæÊÓÆµ

brain computer interface application training

Name of the Event

Hands-on Brain Computer Interface Training

Event Coordinator

Assoc. Prof. Dr. Önder ´¡³Û¶Ù·¡²Ñݸé

Location of the Event

Medical Device Design and Production Application and Research Center

Event Dates

April 24-26, 2024

Event Internet Address

/metamen/brain-computer-interface-application-training

Event Application

 

 

Organizing Committee

Name

Surname

Institution

ÖNDER

´¡³Û¶Ù·¡²Ñݸé

BLACK SEA TECHNICAL UNIVERSITY

HAMDİ MELİH

³§´¡¸é´¡°¿Äž³¢±«

KUTAHYA DUMLUPINAR UNIVERSITY

MEHMET EMİN

°Õ·¡±··¡°­·¡°äİ

HARRAN UNIVERSITY

³§·¡³¢Ä°²Ñ

ARAS

ONDOKUZ MAYIS UNIVERSITY FACULTY OF ENGINEERING DEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERING

MUSTAFA

ASLAN

KARADENI?Z TEKNI?K UNI?VERSI?TESI FACULTY OF ENGINEERING METALLURGICAL AND MATERIALS ENGINEERING DEPARTMENT OF MATERIALS

MUHAMMET

UZUNTARLA

ZONGULDAK BULENT ECEVIT UNIVERSITY

Science Committee

Name

Surname

Title

University/Organization

Department/Unit

Önder

Aydemir

Doç. Dr.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Faculty of Engineering

Prof. Dr. Hamdi Melih

³§´¡¸é´¡°¿Äž³¢±«

Prof. Dr.

Kutahya Dumlupinar University

Faculty of Engineering

İbrahim Yücel

ÖZBEK

Prof. Dr.

Atatürk University

Faculty of Engineering

Emin Argun

ORAL

Doç. Dr.

Atatürk University

Faculty of Engineering

Mete

³Û´¡Äž´¡±·°¿Äž³¢±«

Doç. Dr.

Atatürk University

Faculty of Engineering

Çetin

KURNAZ

Doç. Dr.

Samsun Ondokuz Mayıs University

Faculty of Engineering

Sibel

³Ò´¡´Üݰ¿Äž³¢±«

Prof. Dr.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Tıp Fakültesi

µþ&³Ü³Ü³¾±ô;ÅŸ°ù²¹

Aydemir

ArÅŸ. Gör. Dr.

Samsun Ondokuz Mayıs University

Tıp Fakültesi

Local Organizing Committee

Name

Surname

Title

University/Organization

Department/Unit

Tamer

Tüzüner

Prof. Dr.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

 Faculty of Dentistry

Recep

Gümrük

Prof. Dr.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Faculty of Engineering

Temel

VAROL

Doç. Dr.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Faculty of Engineering

Mustafa

ASLAN

Doç. Dr.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Faculty of Engineering

Önder

Aydemir

Doç. Dr.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Faculty of Engineering

°¿ÄŸ³Ü³ú³ó²¹²Ô

ÇAKIR

Dr. ÖÄŸr. Üyesi

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Faculty of Engineering

Hüseyin

ݱʷ¡°­

ÖÄŸr. Gör. Dr.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Medical Device Design and Production Application and Research Center

Kutay

ÇAVA

ÖÄŸr. Gör.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Medical Device Design and Production Application and Research Center

´¡±ô³Ù³ÜÄŸ

±«½¢±«±·

ÖÄŸr. Gör.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Medical Device Design and Production Application and Research Center

°¿ÄŸ³Ü³ú³ó²¹²Ô

µþ´¡½¢·¡¸é

ÖÄŸr. Gör.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Medical Device Design and Production Application and Research Center

Hüseyin Can

AKSA

ÖÄŸr. Gör.

Ñ©ÀæÊÓÆµ

Medical Device Design and Production Application and Research Center

Purpose and Scope

Önerilen eÄŸitimin amacı, sinirbilimine ve beyin bilgisayar arayüzü (BBA) teknolojisine ilgi gösteren ve üniversitelerin lisans, yüksek lisans, doktora programlarında eÄŸitim gören öÄŸrencilerin, beyin bilgisayar arayüzü alanındaki farkındalıklarını arttırmak, ülkemizin teknolojik ve bilimsel geliÅŸimine katkı saÄŸlamak ve bu doÄŸrultuda bilgi ve becerilerini geliÅŸtirmelerine katkı saÄŸlamaktır. Bu amaca ulaÅŸmak için aÅŸağıda detaylı verilen kapsam eÄŸitime katılan öÄŸrencilere teorik ve uygulamalı olarak aktarılacaktır. EÄŸitmen kadrosu BBA konusunda oldukça deneyimli olup bu alanda üretilmiÅŸ birçok bilimsel makale makaleleri ve bitirmiÅŸ ve yürütmekte oldukları projeleri vardır. Ayrıca eÄŸitimin gerçekleÅŸtirileceÄŸi Karadeniz Teknik Üniversitesi Medikal Cihaz Tasarım ve Üretim Uygulama ve AraÅŸtırma Merkezi içiresinde Doç. Dr. Önder ´¡³Û¶Ù·¡²Ñݸé sorumluluÄŸundaki Nörofizyoloji Mühendislik Laboratuvarında 1 adet profesyonel Brain Product marka EEG cihazı ile 6 adet Neurosky mobil EEG cihazları önerilen eÄŸitim için kullanılacaktır. EÄŸitmen kadrosu bilgi birikimlerini bu alana ilgi gösteren öÄŸrencilere aktararak bu teknolojinin geliÅŸmesinde ülkemizin de pay sahibi olmasını amaçlamaktadırlar.

EÄŸitimin kapsamı ÅŸu ÅŸekildedir: insan beyninin iÅŸleyiÅŸi henüz tam olarak keÅŸfedilmemiÅŸ esrarengiz yapısı ile araÅŸtırmacıların odağında olan bir organdır. Günümüzde tıptan baÅŸka mühendislikten eÄŸitime, spordan finansa kadar birçok disiplinde yapılan araÅŸtırmalarda dikkate alınmaktadır. Özellikle kamuoyunda ?düÅŸünce gücü? olarak adlandırılan literatürdeki ismi ile BBA geleceÄŸin teknolojileri arasında gösterilmektedir. BBA, beynin çevresel sinirler ve kaslardan oluÅŸan normal çıktı yollarını kullanmaksızın, örneÄŸin bilgisayar, tekerlekli iskemle veya nöro-protez gibi cihazları, insanın istemi ile kontrol etmeye yarayan sistemdir Günümüzde BBA?lar kullanıcının isteÄŸini, farklı elektro-fizyolojik iÅŸaretlerden saptamaktadır. Bu iÅŸaretler; kafa derisinden kayıt edilen; yavaÅŸ kortikal potansiyeller, P300 potansiyelleri, mu veya beta ritimleri ve korteks üzerine nakil edilen elektrottan kayıt edilen kortikal nöron aktiviteleridir.  İşaretler bilgisayar monitörünü veya bir baÅŸka cihazı kontrol etmek üzere gerçek zamanlı olarak komutlara çevrilir. Son yıllarda bu teknolojiye olan ilgi özellikle Amerika BirleÅŸik Devletleri, Güney Kore, Çin Halk Cumhuriyeti, Avusturya ve Almanya?da aşırı artmıştır. BBA?lar beynin nöral aktivitesini kaydeder, yapay zeka algoritmaları ile çözümler ve kullanıcının uygulama komutları arasından hangisini düÅŸündüÄŸünü tespit ederek ilgili elektronik cihazı sadece düÅŸünceleri ile kontrol etmelerini olanaklı hale getirir. Bu sistemlerin verinin kaydedilmesi, ön iÅŸleme, öznitelik çıkarma ve sınıflandırma olmak üzere 4 alt iÅŸlem adımları vardır. Bir BBA sistemi modelinin 4 temel bileÅŸeni Åžekil 1?de gösterilmiÅŸtir.

Åžekil 1- BBA sisteminin temel bileÅŸenleri

 

BBA?larda verilerin kaydedilmesi adımında beynin nöral aktivitesi çoÄŸunlukla 3 farklı paradigma ile kaydedilmektedir. Bu paradigmalar avantaj ve dezavantajları ile aÅŸağıda detaylı olarak açıklanmaktadır.

 

1. Motor Hayaline Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri

Motor hayali; herhangi bir fiziksel motor aktivite yapmadan kol veya ayak hareketi gibi bir motor hareketin hayal edilmesidir. Yapılan araÅŸtırmalar insanların aynı motor hareketini hayal ettiklerinde beynin aynı nöral baÄŸlantıları kullandığını tespit etmiÅŸlerdir.

2. P300 Sinyallerine Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri

İnsan beyni duyu organlarından gelen girdileri iÅŸler ve vücut için komut veya sonuç çıktılarına dönüÅŸtürür. Duyu organları beklenmedik bir anda bir algılama yaptığında insan beyni bu algılamaya yaklaşık 300 milisaniye sonra ilk tepkisini EEG iÅŸaretlerinde oluÅŸan pozitif bir genlik artışı ile cevap vermektedir. Literatürde bu durum uyarılmış potansiyeller (ing. evoked potential) ya da P300 sinyali olarak isimlendirilir. Daha özel hali ile bu isim uyaranı alan duyu ile isimlendirilir.

3. DuraÄŸan Durum Görsel Uyarılmış Potansiyellere Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri

İnsan beyninin keÅŸfedilen bir baÅŸka davranış biçimi ise belirli bir frekansta (pratikte daha çok 1-10 Hz arasında uyaran serisi kullanılır) yanıp sönen bir uyaran serisinde oksipital bölgeden kaydedilen EEG sinyallerinde aynı frekansa sahip baskın bir frekansın bileÅŸenin ortaya çıkmasıdır.  Beynin bu tepki özelliÄŸinden faydalanarak oluÅŸturulan sistemlere DuraÄŸan Durum Görsel Uyarılmış Potansiyellere Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri (DDGUPD- BBA) denilir.

Verilecek eÄŸitimde yukarıda ifade edilen BBA?ların 4 temel bileÅŸenlerine ait teorik bilgiler verilecektir. Verilen teorik bilgilerin uygulamalarını ise Motor Hayaline Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri, P300 Sinyallerine Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri ve DuraÄŸan Durum Görsel Uyarılmış Potansiyellere Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri ile gösterilecektir. Bunun için uygulamalı olarak EEG iÅŸaretleri ile kumanda edilen araba yarışı oyunu, P300 heceleyerek yazma uygulaması ve DDGUPD ile çoktan seçmeli soruları cevaplamaya olanak tanıyan BBA uygulamaları katılımcılara interaktif olarak tanıtılacak ve nasıl çalıştıkları detaylı bir ÅŸekilde aktarılacaktır.

Katılımcı seçimine iliÅŸkin diÄŸer kriterler ÅŸunlardır:

  1. Katılımcılar, en az lisans (3. sınıf öÄŸrencisi), yüksek lisans ve doktora yeterliliÄŸi geçmemiÅŸ doktora öÄŸrencileri arasından seçilecek olup, toplam katılımcı sayısının 20 olması planlanmıştır.
  2. Üniversitelerin Mühendislik, Fen, Tıp veya SaÄŸlık Bilimleri Fakültesi ile SaÄŸlık Bilimleri ya da Fen Bilimleri Enstitüsü ÖÄŸrencisi olmak
  3. EtkinliÄŸe inovatif bir proje fikir önerisi ile katılıyor olması
  4. Daha önce bu program kapsamında desteklenen bir proje eÄŸitimine katılmamış olması,
  5. Katılımcıların TÜBİTAK ARBİS veri tabanına kayıtlı olması,
  6. Belgelendirmek koÅŸulu ile 2209-A Üniversite ÖÄŸrencileri AraÅŸtırma Projeleri Destekleme Programı ve/veya 2209-B Sanayiye Yönelik Lisans AraÅŸtırma Projeleri DesteÄŸi Programı?ndan destek almış/alıyor olanlara öncelik tanınacaktır.

EÄŸitim duyurusu üniversitelerin ilgili fakülte ve enstitülerine gönderilmek üzere tüm üniversite rektörlüklerine iletilecek olup 15 Mart 2024?e kadar baÅŸvuruların hazırlanacak çevrimiçi baÅŸvuru formu üzerinden yapılması istenecektir. BaÅŸvuru formu ayrıca eÄŸitimin web sayfasında görünür bir ÅŸekilde yayınlanacaktır.

Trainers

  • Doç. Dr. Önder ´¡³Û¶Ù·¡²Ñݸé
  • Dr. ÖÄŸr. Üyesi Onur Erdem KORKMAZ
  • Dr. ÖÄŸr. Üyesi Ebru ERGÜN
  • Lec. °¿ÄŸ³Ü³ú³ó²¹²Ô µþ´¡½¢·¡¸é
Auxiliary Personnel

  • Lec. Dr. Hüseyin ݱʷ¡°­
  • Lec. Enes Halit AYDIN
Participant Selection

 

Other criteria for participant selection are as follows:

  • Participants will be selected among at least undergraduate (2nd year students), master's and doctoral students who have not passed the doctoral qualification, and the total number of participants is planned to be 20.
  • To be a student of the Faculty of Engineering, Science, Medicine or Health Sciences of the universities and Institute of Health Sciences or Institute of Science and Technology
  • Participating in the event with an innovative project idea proposal
  • Not having participated in a project training supported under this program before
  • Participants must be registered in TÜBİTAK ARBIS database
  • Priority will be given to those who have received / are receiving support from the 2209-A University Students Research Projects Support Program and / or 2209-B Undergraduate Research Projects Support Program for Industry, provided that it is documented

The training announcement will be sent to all university rectorates to be sent to the relevant faculties and institutes of the universities and applications will be requested to be made through the online application form to be prepared until December 01, 2024. The application form will also be published visibly on the web page of the training.