Interface Cérebro-Máquina: uma abordagem ótima via distância de Riemann por subbanda

Este trabalho, apresenta o relatório de pesquisa intitulado "Interface Cérebro-Máquina: uma abordagem ótima via distância de Riemann", desenvolvido entre 01 de setembro de 2023 à 31 de agosto de 2024, durante a execução do projeto de pesquisa denominado "Técnicas de otimização aplicadas a Interface Cérebro-Máquina", financiado pela Fundação Amazônica de Amparo a Estudos e Pesquisas, sob orientação do professor Dr. Cleison Daniel Silva. Este trabalho foi elaborado seguindo a resolução nº1/2024 da Faculdade de Engenharia Elétrica- CAMTUC, que regulamenta os termos da flexibilização do Trabalho de Curso na IN nº5/2023 da PROEG-UFPA. Sistemas de Interface Cérebro Máquina (ICM) são tecnologias capazes realizar a comunicação entre o cérebro humano e dispositivos externos, a partir de sinais neurais, que podem ser coletadas, através de técnicas de neuroimagem como a eletroencefalografia (EEG), processadas e convertidas em comandos. O estudo da pesquisa, concentra-se em melhorar o desempenho de classificação em sistemas de ICM baseados em imagética motora usando o método de Mínima distância a Média de Riemann (do inglês Minimum Distance to Riemann Mean - MDRM) através do algoritmo de classificação Distância Mínima à Média (do inglês Minimum Distance to Mean - MDM) para a extração de informações discriminantes a partir de sinais de EEG representados por matrizes de covariância simétricas positivas definidas por sub-banda, formando uma representação normalizada dos sinais de EEG que são entregues ao algoritmo de classificação Máquina de Vetor de Suporte (do inglês Support Vector Machine). Os hiperparâmetros relacionados a faixa de frequência de interesse, número de sub-bandas e parâmetros do classificador, são ajustados por meio da Otimização Bayesiana de modo a lidar com as características inter e intra sujeitos, permitindo ajustes individuais. Os resultados obtidos a partir de um conjunto de dados públicos apresentaram melhorias significativas em comparação como um método previamente proposto. A acurácia do classificador foi utilizada para a comparação, servido de base para discussões e conclusões da pesquisa.