Categories
DSP Neurosains

EEG-Based Emotion Classification Using Wavelet Decomposition and K-Nearest Neighbor

Agfianto Eko Putra, Catur Atmaji, and Fajrul Ghaleb

In the area of affective computing technology, the classification of emotions can be used for a variety of things such as health, entertainment, education, etc. This study determined the classification of emotions based on EEG (Electroencephalography) signals, which is emotions are classified according to the 2-dimensional graphics modeling of arousal and valence. This research uses a wavelet decomposition method to get features from the EEG signal. Features taken from the signal is a power signal decomposition of sub-band theta, alpha, beta, and gamma. These features are derived from the 5 levels decomposition using Coiflet2 and Daubechies2 mother wavelet. Classification is done using k-Nearest Neighbor (kNN) with the closest neighbor calculated based on correlation distance. Data validation is done using 5-folds cross-validation for validation of test data and training data. The highest accuracy obtained by using the mother wavelet Coiflet 2 with kNN parameter k=21. Valence classification accuracy is 57.5%, and accuracy of arousal is 63.98%.

[click here]

Categories
DSP Neurosains

The Application of Music Therapy For Children with Autism Based On Facial Recognition Using Eigenface Method

by Hesti Khuzaimah Nurul Yusufiyah, Ilona Usuman, Agfianto Eko Putra, Triyogatama Wahyu Widodo

This research is motivated by the condition of children with autism who require continuous monitoring without a parent accompany, and certain therapies who is capable to reduce repetitive behaviors and increase the concentration. Music therapy is one of the treatment which able to perform it. The implementation of this research is located in a special schools with autism, the perform is proper at certain times and requires tools for music therapy. Therefore, the integrated device was made to monitor the activities of children with autism, as well as providing music therapy automatic face recognition based on Eigenface method.This device perform when the children with autism under certain conditions (e.g. crying, the teacher would not work orders, etc.), then by capturing the the facial image, the system will process to compare the similarity with the existing database. Then, the shortest distance of euclidean is chosen. If the captured of facial image is similar to the one existing database, then the music is performed as music therapy for children with autism. The results of this system, indicates that the child’s responses become more calm, easy concentration, and the repetitive attitude is reduced. While the accuracy of the system achieves by 80% (compare with the old and new database) and 20%. (without new database).

©2017 JNSMR UIN Walisongo. All rights reserved. [click here for more information]

Categories
DSP Mikrokontroler Neurosains

EEG-Based Microsleep Detector using Microcontroller

Tifani Galuh Utami, Agfianto Eko Putra and Catur Atmaji

Drowsiness has symptoms which are itchy eyes, slow eye blink movement, smaller pupils, yawning and even a body. But the driver ignores it when the body send one of those signals often. The impacts which can occur to the driver, such as make a wrong decision while driving, could happen and lead to the most car accident reason. Therefore, the system which can provide an alarm when the driver feels drowsiness, fatigue or even microsleep is required. The way to detect microsleep when it occurs is to use the Electroencephalograph (EEG) brainwave. The system uses the one channel EEG Sensor device developed by Neurosky Mindwave which can provide eight brainwave signal such as Delta, Theta, Low Alpha, High Alpha, Low Beta, High Beta, Low Gamma, and Mid Gamma. On the other hand, attention and relaxation value can be generated as well. This prototype system tested by the car driver achieved its purpose of detecting microsleep event and alerting the driver by the alarm.

(click here)

Categories
DSP Neurosains

Analisis EEG Menggunakan Transformasi Fourier Waktu-singkat dan Wavelet Kontinu: Studi Kasus Pengaruh Bacaan al Quran

oleh: Agfianto Eko Putra dan Putrisia Hendra Ningrum Adiaty

Telah dilakukan analisis pengaruh bacaan Al Qur’an pada rekaman EEG menggunakan Transformasi Forier Waktu-Singkat (Short Time Fourier Transform atau STFT). Data yang dianalisis adalah rekaman EEG dari 5 orang laki-laki berumur 20-30 tahun. Setiap subyek mengalami 3 tahap perlakuan, yaitu diam, didengarkan bacaan Al Qur’an dan diam lagi. Perekaman EEG pada masing-masing subjek berlangsung selama 30 menit. Namun, data yang dianalisis adalah data transisi saat diam sampai diperdengarkan bacaan Al Qur’an pada menit ke 8 sampai 10. Data kemudian dianalisis menggunakan STFT dengan jendela Hamming panjang 128. Hasil analisis menunjukkan bahwa untuk keseluruhan subyek, otak kanannya aktif, didominasi oleh gelombang delta dan setelah didengarkan bacaan Al Qur’an, daya gelombang delta tersebut bertambah. Selain gelombang delta, gelombang theta dan alpha juga muncul setelah subyek mendengarkan bacaan Al Qur’an. Ayat Al Qur’an yang didengarkan pada subyek adalah surat Al-A’raaf ayat 40-47, Al-Baqarah ayat 255-257 dan ayat 285-286.

Ucapan Terima kasih

Diucapkan terima kasih kepada Jurusan Ilmu Komputer dan Elektronika (JIKE), Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada atas dukungan dana penelitian ini pada tahun 2011. Juga pihak Rumah Sakit Sardjito Yogyakarta atas ijin-nya menggunakan alat rekam EEG selama proses perekaman EEG berlangsung.

Selengkapnya silahkan unduh disini. Terima kasih dan semoga bermanfaat…

Categories
DSP Neurosains

Analisis Data EEG pada Beberapa Kondisi menggunakan Metode Dekomposisi dan Korelasi berbasis Wavelet (Dekorlet)

Data rekam EEG (Electroencephalo-gram) yang berupa sinyal digital dapat dianalisis dengan metode dekomposisi dan korelasi berbasis wavelet (dekorlet) untuk mengekstraksi informasi frekuensi yang terkandung di dalamnya. Dekomposisi berbasis wavelet digunakan untuk membagi frekuensi yang terkandung mendekati klasifikasi frekuensi ritme gelombang EEG, yaitu delta, theta, alpha dan beta. Sedangkan proses korelasi digunakan untuk memperoleh informasi dominasi frekuensi gelombang EEG pada data rekam EEG yang bersangkutan.

Data EEG yang dianalisis berupa data dari 3 mahasiswa yang berusia 20 sampai 30 tahun (selanjutnya dinamai subjek 3, 4 dan 5). Setiap subjek melakukan lima aktivitas yaitu baseline, multiplication, letter-composing, rotation dan counting. Data dianalisis dengan metode dekorlet dengan wavelet induk Daubechies 3 dan Coiflet 3. Hasil analisis menunjukkan bahwa subjek 3 lebih dominan dalam aktivitas otak kanannya, sedangkan subjek 4 dan subjek 5 lebih dominan otak kirinya. Kemunculan gelombang beta pada occipital lobe subjek 5 menunjukkan kemungkinan kelainan pada occipital atau temporal lobe. Pengguna dengan dominasi aktivitas otak kanan lebih mengaktifkan peran parietal lobe, sedangkan pada subjek dengan dominasi otak kiri lebih mengaktifkan peran occipital lobe. Metode Dekorlet mampu mengekstraksi informasi dominasi frekuensi gelombang otak, dengan perbedaan hasil dari wavelet induk Daubechies 3 dan Coiflet 3 kurang dari 3% (0,03).

Catatan:

  • Dipresentasikan pada CITEE 2010 di Jurusan Teknik Elektro, Fak. Teknik – UGM, Yogyakarta pada Selasa, 20 Juli 2010;
  • Yang terkait dengan artikel atau makalah ini silahkan klik tentang Neurosains;
  • Silahkan mengunduh PDF-nya dan berdiskusi atau tanya jawab melalui komentar pada halaman artikel ini, terima kasih dan semoga bermanfaat, amin.
Categories
buku Neurosains

Buku: Pasti Ada Hikmahnya…!

Buku ini mengungkap renungan-renungan perjalanan hidup seorang dosen Elektronika & Instrumentasi (ELINS), Agfianto Eko Putra, yang banyak di-share kepada kolega maupun mahasiswa2-nya, sehingga banyak di antara mereka mulai memandang kehidupan ini menjadi lebih optimis dan bersemangat, serta memiliki tujuan-tujuan yang mulia, Insya Allah Anda-pun juga bisa mengalaminya..

Dalam buku ini, Anda akan…

  • Mengetahui apa dan bagaimana menangani Virus Kebiasaan
  • Menemukan jawaban Mengapa Hasil Seminar Motivasi tidak bertahan lama…
  • Memahami tentang EEG atau Gelombang otak…
  • Mengetahui bahaya dari sikap “ntar dulu ach…”
  • Menyadari bahwa Kegagalan adalah…
  • Bagaimana sebuah Laptop yang error bisa memberikan pelajaran bagi pemiliknya…
  • Mewaspadai pikiran-pikiran kotor…
  • Bagaimana dompet yang (nyaris) hilang juga bisa memberikan pelajaran atau hikmah…
  • Mengenal secara sekilas kekuatan D.U.I.T – Doa, Usaha, Ikhlas dan Tawakal…
  • Mengetahui rahasia besar dalam film Kun Fayakun…
  • dan masih banyak lagi lainnya…

Total lebih dari 40 kisah/artikel ditambah dengan 10 artikel BONUS!

Silahkan unduh sampelnya di sini, dan pesan online di GAVAMEDIA Yogyakarta sekarang juga! Terima kasih…

Categories
Neurosains

Neurosains: EEG atau Gelombang Otak

“Each state that you experience entails a symphony of brain waves, with each frequency playing its own characteristic part. This finely woven, intricate interrelationship of brain-wave frequencies delicately determines your state of consciousness. While you are rarely producing only one type of brain wave at a time, each category of brain waves has its own qualities and characteristics.” – Anna Wise (Awakening the Mind).

Gelombang otak pada dasarnya diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, berikut penjelasan masing-masing gelombang otak…

Categories
Neurosains

Visual, Auditorik dan Kinestetik: Anda yang mana?

Sebenarnya ada 3 (tiga) macam cara mengolah informasi atau yang lebih sering disebut sebagai proses belajar, yaitu Visual, Auditorik dan Kinestetik. Anda termasuk yang mana? Berikut penjelasan singkat dari masing-masing tipe belajar tersebut:

  • Visual – Anda lebih suka melihat gambar, penggunaan warna dan dekorasi, informasi yang dikemas secara grafik dan gambar;
  • Auditorik – Anda lebih suka mendengar, suara, musik dan menyukai informasi yang disampaikan secara verbal (mendengarkan kaset, cd audio, pembicara di panggung dst).
  • Kinestetik – Anda lebih suka merasakan, menyentuh, senang mengalami sendiri, mengerjakan sesuatu terhadap suatu informasi atau pembelajaran.
Categories
Neurosains

Waspadai Virus Kebiasaan!

Dalam sebuah penelitian, 5 (lima) ekor monyet ditempatkan dalam suatu kandang yang dilengkapi dengan sebuah tangga yang menuju ke setandan pisang. Seekor monyet mencoba untuk menaiki tangga untuk mendapatkan pisang tersebut, tapi ada semprotan air yang disembunyikan di balik tangga bagian atas yang kemudian menyemprotkan air pada monyet tersebut sedemikian hingga monyet tersebut menghentikan usahanya mendapatkan pisang (turun tangga). Monyet lain juga mencoba, hal yang sama terjadi lagi dan akhirnya mereka menyerah.

Categories
Neurosains

Tentang Otak kita…

“The brain is the most complex organ in the body and one with the greatest capacity to re-invent itself.” – Professor Robert Winston

Memahami bagaimana cara berpikir, dan bagaimana jalur-jalur dalam otak terbentuk, dapat menjelaskan tentang bagaimana sikap Anda terhadap suatu peristiwa atau kejadian, secara sadar maupun tak-sadar. Belajar bagaimana mengubah perilaku dan mengatur ulang cara berpikir merupakan aset yang tak ternilai harganya, mengapa? Karena akan membuat Anda menjadi lebih fleksibel dan mampu melakukan pendekatan baru yang positif terhadap segala situasi, termasuk situasi-situasi yang menantang!

Fakta Seputar Otak kita

  • Berat 1400 gram – gak nyampe 5 kilo!
  • Terbuat dari 75% – 80% air, 10% lemak dan 8% protein.
  • Mengandung 10 – 15 milyar neuron (sel-sel otak), dan badan kita menghasilkan 1000an sel otak baru setiap hari!

Neuron dan Jalur-jalur (dalam) otak

Sel-sel otak atau neuron adalah bagian yang bertanggung-jawab atas cara berpikir Anda. Selama Anda berpikir, membayangkan atau belajar sesuatu, pesan-pesan disampaikan antar sel-sel otak yang akhirnya akan membentuk jalur-jalur neural. Masing-masing neuron berkomunikasi dengan cara melepaskan zat kimia yang dinamakan neurotransmitter, yang membawa pesan-pesan antar neuron.

Dendrit (dendrite) dan akson (axon) menghubungkan masing-masing neuron. Dendrit menerima informasi dan akson mengirimkannya. Antar masing-masing neuron terdapat celah kecil yang dinamakan sebagai sinapsis (synapse), dimana neurotransmitters disalurkan. Perhatikan gambar sebelumnya.

Otak secara konstan berubah seiring dengan koneksi sinaptik antar neuron yang juga berkembang dan semakin stabil. Jika suatu koneksi tidak digunakan, pertumbuhannya sangat lemah dan akhirnya hilang, mati! Sedangkan penggunaan yang sering akan mempertahankan koneksi tersebut sehingga semakin kuat dan sehat. Aktivitas intelektual yang terus menerus akan merangsang pertumbuhan dan menguatkan koneksi antar neuron.

Nah sekarang Anda bisa tahu, mengapa ada beberapa hal yang sekarang ini, gak pake mikir, langsung kita kerjakan, sedangkan beberapa hal yang lain masih butuh waktu untuk belajar dan latihan, gimana?

Dengan demikian Anda memiliki potensi tak terbatas dengan Otak Anda (Maha Besar Alloh yang telah menganugerahkan otak dan akal kepada kita), atau Anda bisa saja hanya menggunakan 5%-nya saja…

Selamat menggunakan otak!