Безконтактен ЕЕГ монитор?

[Ultron7]

Оваа тема можеби припаѓа на "радио техника" но дилемата настана бидејќи не се предмет на дискусија само филтер-фазата или антената, туку идејата и нејзината изводливост како целина.

Идејата: да се направи безконтактен монитор на мозочна активност со една или повеќе антени поставени на разни локации на главата, на оддалеченост од максимум 1цм.

Ова е всушност безконтактен ЕЕГ (анг. кратенка) кој наместо електроди мозочната активност ја детектира преку емитираните радио-бранови.

Проблемот е во тоа што мозокот емитува електро-магнетни бранови во ЕЛФ (екстрeмно-ниско фреквентен) опсег, популарно поделени на алфа,бета, гама итн. Зошто проблем? Најпрвин, како што знаеме, енергетската мрежа се состои од наизменични напони на истотака ниски фреквенции (50-60 херци) а тоа значи дека дури со нископропусен филтер повторно би имале интерференца. Дури и кога би користеле Р-Ц филтер со 2 или 3 полови, повторно фреквентната карактеристика не би опаѓала доволно брзо (ова може да се заклучи од вообичаениот бодеов дијаграм).
Првото прашање е, кој е најефикасниот начин да изолираме и анализираме сигнал на овие ниски фреквенции? Разликата помеѓу целниот и непосакуваниот сигнал е неколку десетици херци а при тоа и самите фреквенции се од ред на десетици херци!

Вториот проблем е антената. За да ваков уред биде преносен (а не да биде комора за магнетна резонанца) потребно е антената(те) да имаат слични димензии со слушалки за на компјутер, или алтернативно да наликуваат на типичните сонди (електроди) за ЕЕГ (како капачиња за потенциометри или слично). Јас не сум многу начитан за радио-техника или телекомуникации но сум приметил дека брановата должина и димензиите на антената се најчесто право-пропорционални, што значи дека ефикасна антена за волку ниски фреквенции би требало да наликува на оние антенски столбови и мрежи за интерконтинентални радио-комуникации (читај "огромна антена").
Прашањето тука би било, дали може да се употреби рамнинска антена налик на оние за РФИД читачи, со изменети димензии но слични? Многу би ценел некаков туторијал/книга/пдф за дизајн на антени воопшто - кои се принципите (пр. како се досетиле дека за биквад антена должината на крак треба да биде ламбда/4? Како воопшто дошле до таа форма? и сл.).

И општо како дискусија - идеи, корисност, ХААРП...

[GigaWatt]

Првото прашање е, кој е најефикасниот начин да изолираме и анализираме сигнал на овие ниски фреквенции? Разликата помеѓу целниот и непосакуваниот сигнал е неколку десетици херци а при тоа и самите фреквенции се од ред на десетици херци!

Фарадеев кафез... нема друго решение. Ќе мора главата да се стави во метален кафез или кутија врзана со маса... што може да е уште понепријатно (и клаустрофобично, не ги занемарувај фобиите, многу луѓе ја имаат оваа фобија) од контактниот ЕЕГ (со електроди).

Евентуално насочени антени... со тоа би можел да ја изолираш околината и да се концентрираат антените на главата... но ќе треба да правиш нешто во форма на кацига, што пак не враќа на првичниот проблем... ќе личи на кафез .

Нема лесно решение, барем не ако размислуваш во линеарен режим.

Јас не сум многу начитан за радио-техника или телекомуникации но сум приметил дека брановата должина и димензиите на антената се најчесто право-пропорционални, што значи дека ефикасна антена за волку ниски фреквенции би требало да наликува на оние антенски столбови и мрежи за интерконтинентални радио-комуникации (читај "огромна антена").

Да, така е. Колку е пониска фреквенцијата, толку е поголема брановата должина, што значи поголема антена.

Размислуваш во линеарен режим. Think out of the box. Има многу предаватели и приемници кои работат во импулсен режим (во многу кратки временски интервали може да дадат голема моќност, на пример радио интерфејсот кај мобилните телефони, Radio Interface Layer - RIL). Со дигитални филтри, можно е антената да се направи многу осетлива во точно определен фреквентен опсег, а на толку ниска фреквенција, ќе може и на точно определена фреквенција. Со ова ќе може драстично да се намалат димензиите на антените.

Прашањето тука би било, дали може да се употреби рамнинска антена налик на оние за РФИД читачи, со изменети димензии но слични?

Да, ќе може. Ако го користиш приодот кој го предложив погоре, со дигитални приемници и филтри, скоро се може да се искористи... дури и метално пенкало.

Многу би ценел некаков туторијал/книга/пдф за дизајн на антени воопшто - кои се принципите (пр. како се досетиле дека за биквад антена должината на крак треба да биде ламбда/4? Како воопшто дошле до таа форма? и сл.).

Radio Priručnik za Amatere i Tehničare од Др. Božo Metzger. Ама оваа книга има применливост само кај линеарни системи (предаватели, приемници, антени), не и кај нелинеарни (какви што се дигиталните системи). Кај нелинеарните системи, целосно се губи концептот на димензии на антени, моќност и слични термини бидејќи се е контролирано од страна на софтвер кој е одговорен за сите функции на линеарниот дел, од тоа колку е осетлив, до тоа што од она што се прима се смета за информација, а што не (дигитален филтер).

[LordZi]

Многу би ценел некаков туторијал/книга/пдф за дизајн на антени воопшто - кои се принципите (пр. како се досетиле дека за биквад антена должината на крак треба да биде ламбда/4? Како воопшто дошле до таа форма? и сл.).

Брај на гугл karl rothammel antenna book, ја има да се симне, мислам дека ја има и на српски, ако не се снајдеш сигурно некој од членовте радиоаматери ја има во електронска форма и може да ти ја даде. Оваа книга ти е библија за се поврзано со антени.

Иначе не знам колку е можно (во аматерски услови) безжично да се пресретнат сигналите од мозокот, не сум експерт за ова, но знам дека потенцијалните разлики меѓу клеточните мембрани, вклучително и помеѓу синапсите на невроните се од редот на миливолти, секое евентуално „зрачење“ на овие сигнали надвор од главата би било екстремно мало и многу тешко да се „фати, филтрира и дешифира“.

[batka]

Најмал проблем во случајов е антената.Прво, треба да се направи степен кој мозочните импулси ке ги појачаат и ќе ги ``трансформира ат`` во некој облик на сигнал кој безжично би се пренел до приемник со `` декодер``.Овој пак би овозможил приказ на монитор и печатење на хартија или друг медиум. Убаво е да се има желба, ама треба да се има и големо знаење, но и материјални средства за да се направи такво нешто.

Code: [Select]

https://buildyourownantenna.blogspot.mk/2014/07/double-biquad-antenna-calculator.html

[Atanas]

Темава ми фати окце, па сакам да споделам едно мое искуство со ЕЕГ. 

Имено, додека бев во Хрватска во јануари оваа година, имаше изложба во чест на Никола Тесла, изложбата се викаже Nikola Tesla mind from the future, за тие што сакаат да погледнат повеќе следува и линк ( траеше 3-4 месеци). Е, сега да се вратам на темата, во фоајето на објектот каде што се одржуваше изложбата имаше поставено разни мултимедијални елементи од кои беа забавен карактер, каде што луѓето после изложбата може да се сликаат итн итн. Едно од нив беше и ЕЕГ апарат кој што ја кажуваше функцијата на мозокот во реално време, односно на кој што сака му се поставуваат сензори на главата и ја отчитуваат работата на мозокот, а сето тоа се прикажува на компјутер, кој што со точки го мапира мозокот, а исто така кажуваше и различни параметри, како што се крвен притисок, оптеретеност на мозокот и друго ( не можам да се сетам на уште нешто моментално ). А, за тоа дали беше бесконтактен или поврзан беше со жица, не можам да се сетам навистина. Сакав да го споделам искуството само. 

Code: [Select]

http://teslamindfromthefuture.com/en/

EDIT: Пронајдов на интернет комерцијални вакви "слушалки" за ЕЕГ кои што ги пренесуваат информациите преку Bluetooth, може да ги погледнете и самите. А, исто така може да се применат и со Raspberry Pi, и да излезат чудесни проекти.  Интересно е тоа што дометот им е дури до 10 метри.

Code: [Select]

http://www.knight-of-pi.org/raspberry-pi-mindcontrol-neurosky-mindwave-as-simple-eeg-interface/

[GigaWatt]

Ете, некој веќе ја разработил оваа проблематика , нема зошто да се мачиш .

[batka]

 Пред многу години имав во НТехника едно момче што направи еден вид ЕЕГ апарат  ,секако жичан.Тоа до крај беше негова конструкција.Му помогнав околу мониторингот и печатењето на сигналите со 24 игличен печатар кој беше врзан на LPT порт на РС.
Сега момчето (Александар се вика) работи за НАСА.

[GigaWatt]

Сега момчето (Александар се вика) работи за НАСА.

Подобро ќе беше да работи на Wall Street... во NASA ниски се платите .

[batka]

Ама немаше таму да патентира уред за позиционирање на сателити.

[GigaWatt]

Е да, ама и немаше да има и ниска плата .

Да бидам искрен, релативно е тоа, но затоа им избегаа најдобрите кадри од NASA во банкарскиот сектор... не ги плаќаа доволно.

[Ultron7]

Code: [Select]

https://store.neurosky.com/pages/mindwave
Ова одприлика го претставува она што се обидувам да го направам. Добар линк, @Atanas.

Инаку гледам дека има некаква забуна - "бесконтактен" во смисла без електроди, а не монитор кој пренесува информации преку Wi-Fi или Bluetooth. Пред да ја отворам темата го имав сретнато овој уред:

Code: [Select]

http://www.freerlogic.com/]http://www.freerlogic.com/
Антената дури не е ни насочена во дадена точка на мозокот, а сепак може да се постигне отчитување на намера за реакција на повик или избор на песна, што мислам дека е и реално ограничување на било каков уред од овој тип.

Ми се допагја тоа што го спомена ГигаWатт за дигиталната обработка на сигналот и тоа што овозможува употреба на секаква форма на антена, ке се обидам да прочитам повеќе за тоа, но претпоставувам дека таков пристап би повлекол употреба на покомплицирани интегрирани кола односно чипови кои најверојатно не се достапни кај нас, нити пак би било нешто што би можело да се проба како коло без целосна печатена плоцка. Од друга страна, ако е нешто што мозе да се обработи со 8-битен декодер на располагање, би мозело лесно да се постигне со ардуино (мозеби ардуиното имаше и 12-битен) и до-обработка на десктоп компјутер.

Но и покрај тоа сакав да искористам што повекје можности од "линеарниот режим" односно од самата физичка конструкција за да успеам да го извлечам максимумот од можностите, а до-обработка на компјутер би следувала во секој случај. Што се однесува до самата физика на системот, све што не вклучува инвазивно поврзување со самите неврони - па вклуцувајки ги и системите со електроди - овозмозува само една апроксимација на функцијата на мозокот, односно една поматена слика. Но и тоа е доволно, затоа што секоја мисла, погледана на монитор/МРИ, предизвикува каскада на активирани неврони која би имала свој уникатен графички приказ.

Тоа би го оставил на невролозите, тоа што јас можам да се обидам да направам е да го најдам најефикасниот облик на антена со практични димензии и да направам што попрецизен филтер (камо да Фарадеј не бил толку "ограничен").

Edit: Мислев на А/Д конвертор, но напишав "декодер". И, да, Ардуино Уно Р3 поседува 12-битен ADC.

[GigaWatt]

Е како не може да се најдат чипови за таква намена ? Не зезај барем сега се евтини и достапни single board компјутерите, а има и такви кои доаѓаат и со RFID читачи, влезно-излезни RF степени и секакви тракатанци. Разгледај малку online, Кинезиве нема што не продаваат .

[Ultron7]

 Првин да се изјаснам за опомените кои се однесуваа на претходниот мој пост.. Кога постирам од систем различен од Виндовс, користам онлајн конвертор од латиница на кирилица, па често настануваат грешки при копирање или конверзија (некое кј нема да стане ќ и сл.) кои дополнително се трудам рачно да ги корегирам, но секако ќе пропуштам некоја. Сметам дека е крајно ГЛУПАВО да се опоменуваме за 1-2 па макар и 5 погрешни букви. Исто така сметам дека не му нанесуваат штета на читкоста на постот, форумот или на интегритетот на јазикот. Вакви грешки среќаваме дури и во стручна литература, а јас не сум лектор ниту пак планирам да губам време да лекторирам не-формални пораки и да корегирам печатни и ненамерни грешки.


GigaWatt, класични декодери,  ДАЦ/АДЦ и сл. ќе најдам и по некој џеб  Но не бев сигурен за какви чипови зборуваше.

Мислам дека ова ќе го остварам (редоследно) со нископропусен филтер, операциски засилувач и вградениот АДЦ од ардуиното - сето тоа во непосредна близина на самата антена, а податоците ќе се пренесат со УСБ до компјутер каде што ќе се претстават графички. Ова би било прва фаза која ќе има цел да прикаже дали е успешно издвоен бараниот сигнал и колку има влијание околината/употребената опрема.

Edit: Еве еден капацитивен бесконтактен ЕЕГ сензор проследен со детален технички опис и експериментални резултати.

Code: [Select]

http://isn.ucsd.edu/pubs/embc09_eeg.pdf

[GigaWatt]

Првин да се изјаснам за опомените кои се однесуваа на претходниот мој пост.. Кога постирам од систем различен од Виндовс, користам онлајн конвертор од латиница на кирилица, па често настануваат грешки при копирање или конверзија (некое кј нема да стане ќ и сл.) кои дополнително се трудам рачно да ги корегирам, но секако ќе пропуштам некоја.

Пиши кој оперативен систем го користиш, ќе направиме туториал како да поставиш кирилична поддршка.

И да, инсистираме на кирилична поддршка, но сметаме дека е логично дека имиња на брендови, модели, софтер, што и да е, треба да се пишува со писмото со кое е оригинално напишан производот... како на пример Виндовс, кој дури и по книги не се пишува со кирилична транскрипција, туку се пишува на латиница, т.е. Windows, исто како што Linux сигурно не би го пишал Линукс или пак FreeBSD не би го пишал Фрии Б.С.Д. или (не дај боже ) да пробаш да го преведеш во Слободен Б.С.Д. .

Сметам дека е крајно ГЛУПАВО да се опоменуваме за 1-2 па макар и 5 погрешни букви.

Не ги броев, но сигурно беа повеќе од 5... тоа може да ти гарантирам, затоа и го пишав она што го пишав (правилата). Навистина да беа една или две, немаше никој, ни јас, да направи проблем.

Вакви грешки среќаваме дури и во стручна литература, а јас не сум лектор ниту пак планирам да губам време да лекторирам не-формални пораки и да корегирам печатни и ненамерни грешки.

Апсолутно, тука нема збор дека такви грешки има насекаде, дури и во книгите... ама не во секоја втора или трета реченица.

Ни јас не сум лектор, ама ете забележав дека имаш повеќе грешки на секоја втора или трета реченица.

А тоа дали планираш да трошиш време или не за корекции... тоа е целосно твој избор. Никој не приморува никој на ништо, особено не тука (на форумов). Секој е тука доброволно.

Ако планираш да ја продолжуваш дискусијава, цитирај што мислиш дека треба да се цитира и пиши во Случајни муабети.

GigaWatt, класични декодери,  ДАЦ/АДЦ и сл. ќе најдам и по некој џеб  Но не бев сигурен за какви чипови зборуваше.

Мислев на RF модули за single board компјутери. Ги има за Arduino, а и за многу други single board компјутери. Само треба да прочепкаш малку, да прочиташ спецификации, итн. Како што пишав, практично и нема што не прават и продаваат Кинезиве .

Мислам дека ова ќе го остварам (редоследно) со нископропусен филтер, операциски засилувач и вградениот АДЦ од ардуиното - сето тоа во непосредна близина на самата антена, а податоците ќе се пренесат со УСБ до компјутер каде што ќе се претстават графички. Ова би било прва фаза која ќе има цел да прикаже дали е успешно издвоен бараниот сигнал и колку има влијание околината/употребената опрема.

Edit: Еве еден капацитивен бесконтактен ЕЕГ сензор проследен со детален технички опис и експериментални резултати.

Code: [Select]

http://isn.ucsd.edu/pubs/embc09_eeg.pdf

Сам си најде одговор . Ете, гледаш имало такви модули .