STATLAB/Zadanie zaliczeniowe
Zaliczenie zadania będzie polegało na napisaniu programu rozwiązującego poniższy problem. Należy zgłosić się do osoby prowadzącej ćwiczenia i umówić się na rozmowę, podczas której trzeba będzie krótko zreferować działanie algorytmu. Proszę nie zapomnieć przedtem wysłać samego programu.
Projekt należy oddać przed egzaminem.
Wstęp teoretyczny
SSVEP (ang. Steady State Visual Evoked Potential) jest stacjonarnym potencjałem wywołanym przez światłao migające z ustaloną częstością. W sygnale EEG, SSVEP widoczne jest jako składnik furierowski o częstości odpowiadającej częstości stymulacji (tzn. w widmie mocy sygnału pojawia się wąski pik w częstości odpowiadającej stymulacji). Jednym z estymatorów siły odpowiedzi jest względna zmiana mocy sygnału w paśmie symulacji. Współczynnik ten obliczany jest według następującego wzoru:
[math] RPC = \frac{P_{SSVEP}-P_{ref}}{P_{ref}} [/math]
gdzie [math]P_{SSVEP}[/math] to moc sygnału zawierającego SSVEP w paśmie stymulacji (wysokość piku w widmie [estymacie widma] mocy), [math]P_{ref}[/math] to moc sygnału referencyjnego w paśmie odpowiadającym częstości stymulacji.
Opis eksperymentu
Dane pochodzą z eksperymentu w którym stosowano stymulację światłem wywołującą SSVEP. Źródłem światła był zmodyfikowany monitor komputera. Na środku czarnego ekranu wyświetlany był biały prostokąt, migający częstością 15 Hz. Stosowano pięciosekundowe odcinki stymulacji rozdzielone pięciosekundowymi odcinkami przerwy. W trakcie przerw cały ekran monitora był czarny. Podczas badania zaprezentowano sto powtórzeń takiej sekwencji. Zadaniem badanego było wpatrywanie się w ekran.
Taka konstrukcja paradygmatu eksperymentalnego umożliwia obliczenie współczynnika RPC dla każdej realizacji sekwencji eksperymentalnej. Podczas pojedynczej realizacji zbieranych jest dziesięć sekund sygnału EEG – pierwszych pięć sekund odpowiada spontanicznej aktywności mózgu (jest to odcinek referencyjny), a kolejnych pięć sekund zawiera sygnał SSVEP.
Opis danych
Sygnał EEG zebrany z częstością próbkowania 512 Hz został poddany wstępnej obróbce (filtracja zakłóceń), pocięty i zapisany w pliku projekt_semestralny.mat (format programu MATLAB). Plik mat można wczytać w następujący sposób:
import scipy.io as sio
macierz = sio.loadmat('projekt_semestralny.mat', struct_as_record = False)['macierz']
Obiekt „macierz” to macierz o rozmiarze 100 na 5120 zawierająca 100 powtórzeń 10-sekundowych odcinków EEG odpowiadających kolejnym realizacjom.
Dane
Plik:Projekt semestralny.mat <-- Plik do projektu
Polecenie
- Narysuj uśrednione (po realizacjach) widmo mocy sygnału referencyjnego oraz uśrednione widmo mocy sygnału zawierającego stymulację. Obydwa widma powinny mieć tak samo wyskalowaną oś y.
- Dla każdej realizacji sekwencji oblicz wartość współczynnika RPC, następnie policz wartość średnią tego współczynnika oraz odchylenie standardowe.
- Sprawdź czy otrzymany wynik jest istotny statystycznie.
