"Разработка и испытания опытного образца программно-аппаратного комплекса, предназначенного для предиктивного анализа электроактивности мозга на основе глубокого машинного обучения." (заключительный)

Целью реализации проекта является создание удобного инструмента для интеллектуального анализа данных биопотенциалов мозга, с приоритетом возможности их использования в задачах интерпретации (классификации), краткосрочного прогнозирования для имитационного моделирования в системах поддержки принятия решений и разностороннего прикладного использования в интересах психофизиологических исследований и системах человеко-машинного взаимодействия. Для реализации поставленной цели последовательно выполнялись следующие задачи: разрабатывались электронные компоненты нейрогарнитуры, включая выбор монтажа отведений, параметров регистрации исходных данных, создание систем аналого-цифрового преобразования и дифференциального усилителя, встроенных аппаратных систем вызванного потенциала, систем заряда и автономного питания, систем хранения и передачи данных на внешние вычислительные устройства; разрабатывались корпусные компоненты в интересах удобства эксплуатации, надежности прилегания электродной группы, соответствия общепринятым стандартам регистрации потенциалов и компактности размещения электронных компонентов; осуществлялись работы по разработке и созданию программного обеспечения для взаимодействия с устройством и для анализа данных с использованием методов машинного обучения в т.ч. создание протоколов обмена данных, моделей и алгоритмов обработки исторических и текущих данных от нейрогарнитуры, программного обеспечения на их основе для анализа на вычислительных устройствах непосредственно подключенных к нейрогарнитуре и с использованием серверных ресурсов, разрабатывались аналитические программные компоненты с приоритетом использования методов преобразования Фурье и вейвлет-преобразования, а также нейросетевой модели глубокого машинного обучения для классификации исходных данных и выполнения процедур краткосрочного прогнозирования; проводились испытания аппаратных и программных компонентов сопровождаемые дополнительными модификациями отдельных элементов комплекса. Результаты работы: Разработаны электронные и корпусные компоненты нейрогарнитуры опытного образца. Осуществлена разработка математической модели и алгоритмов обработки исторических и текущих данных от нейрогарнитуры. Разработана, модель глубокого машинного обучения для предиктивного анализа электроактивности коры больших полушарий человека на основе текущих и исторических данных. Разработано программное обеспечения для изменения параметров активности нейрогранитуры, локального анализа исторических и текущих данных от нейрогарнитуры и серверного анализа с использованием нейросетевого анализа. Разработана Open Source библиотека Python для работы с устройством. Осуществлена сборка опытного образца программно-аппаратного комплекса для предиктивного анализа электроактивности мозга. Выполнено тестирование аппаратных компонентов опытного образца. Проведены испытания опытного образца предназначенного для предиктивного анализа электроактивности коры больших полушарий человека на основе текущих и исторических данных электроактивности мозга. Осуществлена доработка конструктивных и аппаратных компонентов опытного образца на основе результатов испытаний. Инициирована регистрация прав на полезную модель "Неинвазивный нейроинтерфейс с модулями вызванного потенциала и регистрацией физиологических реакций", и регистрация программного средства Brain Expert в реестре программ РФ. Все запланированные по проекту работы выполнены в полном объеме.