結合電極陣列之精神認知狀態估測技術及其在嵌入式系統之實現

Abstract

人類常因各種生理或心理因素所引起的暫時警覺性喪失，注意力不集中，或正確決策力降低等， 而導致工作效率及安全性降低，甚至產生許多意外，造成生命及社會的損失。瞬時的疏忽或未注意， 就可能釀成大災難。不幸的是，人類很難長時間維持高度的清醒度與專注力，尤其是在單調的工作場 所或者是違反生理作息的工作時段。目前在大多數無法由機器取代而需要人類介入的工作介面/環境 中，大部分均假設工作者可以維持清醒與專注的精神狀態，並隨時可以對預期或不預期的狀況進行處 理與反應，這使得我們的社會無法免於無意的「人為疏忽」所造成的傷害。因此如何即時與有效偵測 人類的精神認知狀態，是一項重要的研究課題。許多研究發現，特性區域之腦波訊號變化與精神及認 知狀態相關，然這些區域大多集中在頭髮密佈的枕葉(occipital lobe)與頂葉（parietal lobe）等地方，在 實際應用上包含事前準備與事後清洗都相當不便。本計畫希望嚐試將電極置放於額頭等無頭髮阻隔的 區域，透過陣列感測器的適當擺放並開發合適的腦波訊號處理方法，提高陣列電極感測訊號與精神認 知狀態變化的相關性，並驗證其實際應用之效能。我們亦希望將所開發的技術實現於可攜式嵌入式系 統並達到即時運算的功能，使開發的技術更具實用潛力。