English
The effects of semantic congruency: a research of audiovisual P300-speller
文件大小：
1596k
资源说明：脑机接口（BCI）技术是利用大脑活动来控制外部设备，为用户提供与计算机或其他设备的交流方式。在过去几十年中，基于事件相关电位（ERP）的BCI系统，尤其是BCI拼写器的研究取得了显著进展。BCI拼写器旨在帮助大脑控制的打字，为运动障碍患者提供了沟通的可能性。现有的研究中，针对听觉和视觉模态刺激的BCI系统引起了研究人员的广泛关注。尤其是基于语义不一致刺激范式的音频视觉BCI，但尚无研究报道了基于语义一致范式与基于语义不一致范式的BCI系统在性能和用户舒适度上的差异。
本次研究的目的在于探讨在音频视觉BCI中，语义一致性对系统性能和参与者舒适度的影响。研究采用两种音频视觉范式（语义一致和不一致），11名健康参与者参与了实验。通过高密度电极映射ERP和行为数据，对两种刺激范式进行了测量。研究结果表明，在离线分类准确率上，语义一致和不一致范式之间没有显著差异。然而，11名参与者中有8名表示他们更倾向于语义一致实验，两人表示两种条件之间没有区别，只有一名参与者更偏好语义不一致范式。此外，结果显示基于不一致刺激范式的ERP振幅更高。
语义一致范式有更好的参与者舒适度，同时保持了与不一致范式相同的识别率。通过这些研究结果，我们可以得出语义一致范式在用户体验上具有优势，并且没有降低系统性能。这一结论对于未来BCI系统的设计提供了重要的参考，尤其是在关注用户舒适度和接受度的同时，保证技术性能不受影响。
ERP基于BCI拼写器的研究是脑机接口领域的一个重要分支。事件相关电位是大脑对外界刺激响应时，在头皮上记录到的一系列电位变化。这些电位变化通常是对特定刺激的反应，因此它们可以被用来作为控制信号。当研究者分析ERP波形时，他们通常会寻找刺激后几百毫秒内的特定波峰，如P300波峰。P300是一种与注意力和认知处理有关的ERP成分，其在刺激后300毫秒左右出现，常被用于BCI拼写器的设计中。
在BCI拼写器的应用场景下，参与者通常被要求关注屏幕上闪烁的字母或符号。当他们的注意力集中在特定的符号上时，与该符号相关的ERP波形将显示出P300波峰。通过检测到的P300波峰，系统可以识别参与者意图选择的符号，从而实现通过思维来“打字”的目的。研究中所提到的音频视觉P300拼写器结合了视觉和听觉刺激来触发P300波峰，这可以增强用户的选择体验和系统的识别准确性。
此外，该研究强调了语义一致性对用户的影响。在语义一致的范式中，提供的视觉和听觉刺激与用户的意图选择相匹配，这可能降低了用户的认知负担，并提高了用户对系统的满意度。相比之下，在语义不一致的范式中，视觉和听觉刺激之间的不匹配可能导致用户迷惑，并可能增加系统的复杂性。因此，虽然两种范式在离线分类准确率上没有显著差异，但是语义一致性可能对提高用户接受度和操作舒适度有重要的影响。
通过进一步研究语义一致性和不一致性对系统性能和用户体验的影响，未来的研究人员可以更深入地了解如何设计更为高效和用户友好的BCI系统。此外，这些发现也可以为理解人脑如何处理不同类型的信息提供见解，从而在认知科学领域内产生更广泛的影响。
本源码包内暂不包含可直接显示的源代码文件，请下载源码包。
