Beyin bilgisayar arayüzü ile DC motorun hız ve yön kontrolünü sağlayan iletişim sisteminin tasarım ve gerçeklenmesi
Design and implementation of a communication system that provides speed and direction control of DC motor with brain computer interface
Yazar: CANER GEZGEZ
Danışman: PROF. DR. ELİF KAÇAR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektro-Optik Sistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Bilgisayar yazılımları = Computer softwares ; Biyomedikal uygulamalar = Biomedical applications ; Elektroensefalografi = Electroencephalography ; Görsel uyarılmış potansiyeller = Visual evoked potentials ; Uyarılmış potansiyeller-işitsel-beyin sapı = Evoked potentials-auditory-brain stem

Özet:
İnsan beyni ile yapay cihazlar arasında arayüzler oluşturmaya olanak tanıyan bir iletişim sistemi olan Beyin Bilgisayar Arayüzü (BBA) uygulamaları çeşitli kas, sinir ve görme hastalıklarına sahip insanlar için tercih edilebilir seçenekler sunduğu gibi teknolojik araçların geliştirilmesine de katkı sağlar. Bu çalışmada, zihinsel görevlere dayalı örüntü tanıma yaklaşımıyla kas, sinir ve görme hastalıklarına sahip bireyler için her daim çalışmasına gerek olmayan lazer mesafe ölçüm sistemi ile tekerlekli sandalyeyi ve/veya robot kolonu temsil eden iki adet DC motorun kontrolünü sağlayan bir BBA kontrollü iletişim sistemi tasarlanmış ve uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, gerek eğlence sektöründe rekabete dayalı oyunlar gerekse tıbbi alanda ciddi oyunlar kategorisinde değerlendirilebilir özelliklere sahip Beyin-Bilgisayar Arayüzü (BBA) ile sanal karakter kontrolünü sağlayan bir sistemin tasarımı ve elde edilen performans metriklerinin karşılaştırılması çalışması gerçekleştirilmiştir. 
Emotiv Epoc+ cihazı kullanılarak gerçekleştirilen çalışmada, benimsenen teknolojileri kullanarak mental komutlarla herhangi bir sistem kontrolünün sağlanabileceği gösterilmektedir. Engelli insanların hayatlarını kolaylaştırmak üzere karma gerçekliğin kullanıldığı her türlü sistemin geliştirilmesine katkı sağlayabilecek bu tez çalışmasında yapılan uygulamaların avantajları/dezavantajları tartışılmıştır. Ayrıca uygulamalar sırasında, deneklerin zihinsel performansları incelenerek, gerçek zamanlı görevler ve karar verme süreçleri sırasındaki zihinsel durumların gelecekteki araştırmalarına katkı sağlayabilecek bulgular elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Beyin-Bilgisayar Arayüzü (BBA), Çoklu Görev, Elektroensefalografi (EEG), Emotiv Epoc+, Zihin Kontrollü Oyun

Abstract:
Brain Computer Interface is a communication system that allows the creation of interfaces between the human brain and artificial devices. Brain-Computer Interface (BCI) applications can be preferred for people with various muscular, nerve and visual diseases. It also contributes to the development of technological tools. In this study, the Brain-Computer Interface that provides the control of two dc motors and a laser distance measurement system was designed and implemented with an approach to pattern recognition based on mental tasks for individuals with muscle, nerve, and visual diseases. In this way, the laser distance measurement system does not need to work all the time. In addition, a system that provides virtual character control with the brain computer interface was designed, and resulting from performance metrics were compared.
This study was carried out by using the emotiv epoc device, and it was shown that any system control can be carried out by mental commands using the adopted technologies. It contributes to make life easier for people with disabilities and the development of mixed reality systems. Besides, the advantages and disadvantages of applications for the study were discussed, and by examining the mental performances of the participant, findings that may contribute to the future research of mental states during real time tasks and decision making processes were obtained.

Keywords: Brain-Computer Interface (BCI), Multitasking, Electroencephalography (EEG), Emotiv Epoc+, Mind Controlled Game