Science Committee

Local Organizing Committee

Purpose and Scope

Önerilen eÄŸitimin amacı, sinirbilimine ve beyin bilgisayar arayüzü (BBA) teknolojisine ilgi gösteren ve üniversitelerin lisans, yüksek lisans, doktora programlarında eÄŸitim gören öÄŸrencilerin, beyin bilgisayar arayüzü alanındaki farkındalıklarını arttırmak, ülkemizin teknolojik ve bilimsel geliÅŸimine katkı saÄŸlamak ve bu doÄŸrultuda bilgi ve becerilerini geliÅŸtirmelerine katkı saÄŸlamaktır. Bu amaca ulaÅŸmak için aÅŸağıda detaylı verilen kapsam eÄŸitime katılan öÄŸrencilere teorik ve uygulamalı olarak aktarılacaktır. EÄŸitmen kadrosu BBA konusunda oldukça deneyimli olup bu alanda üretilmiÅŸ birçok bilimsel makale makaleleri ve bitirmiÅŸ ve yürütmekte oldukları projeleri vardır. Ayrıca eÄŸitimin gerçekleÅŸtirileceÄŸi Karadeniz Teknik Üniversitesi Medikal Cihaz Tasarım ve Üretim Uygulama ve AraÅŸtırma Merkezi içiresinde Doç. Dr. Önder AYDEMÄ°R sorumluluÄŸundaki Nörofizyoloji Mühendislik Laboratuvarında 1 adet profesyonel Brain Product marka EEG cihazı ile 6 adet Neurosky mobil EEG cihazları önerilen eÄŸitim için kullanılacaktır. EÄŸitmen kadrosu bilgi birikimlerini bu alana ilgi gösteren öÄŸrencilere aktararak bu teknolojinin geliÅŸmesinde ülkemizin de pay sahibi olmasını amaçlamaktadırlar.

EÄŸitimin kapsamı ÅŸu ÅŸekildedir: insan beyninin iÅŸleyiÅŸi henüz tam olarak keÅŸfedilmemiÅŸ esrarengiz yapısı ile araÅŸtırmacıların odağında olan bir organdır. Günümüzde tıptan baÅŸka mühendislikten eÄŸitime, spordan finansa kadar birçok disiplinde yapılan araÅŸtırmalarda dikkate alınmaktadır. Özellikle kamuoyunda ?düÅŸünce gücü? olarak adlandırılan literatürdeki ismi ile BBA geleceÄŸin teknolojileri arasında gösterilmektedir. BBA, beynin çevresel sinirler ve kaslardan oluÅŸan normal çıktı yollarını kullanmaksızın, örneÄŸin bilgisayar, tekerlekli iskemle veya nöro-protez gibi cihazları, insanın istemi ile kontrol etmeye yarayan sistemdir Günümüzde BBA?lar kullanıcının isteÄŸini, farklı elektro-fizyolojik iÅŸaretlerden saptamaktadır. Bu iÅŸaretler; kafa derisinden kayıt edilen; yavaÅŸ kortikal potansiyeller, P300 potansiyelleri, mu veya beta ritimleri ve korteks üzerine nakil edilen elektrottan kayıt edilen kortikal nöron aktiviteleridir.  Ä°ÅŸaretler bilgisayar monitörünü veya bir baÅŸka cihazı kontrol etmek üzere gerçek zamanlı olarak komutlara çevrilir. Son yıllarda bu teknolojiye olan ilgi özellikle Amerika BirleÅŸik Devletleri, Güney Kore, Çin Halk Cumhuriyeti, Avusturya ve Almanya?da aşırı artmıştır. BBA?lar beynin nöral aktivitesini kaydeder, yapay zeka algoritmaları ile çözümler ve kullanıcının uygulama komutları arasından hangisini düÅŸündüÄŸünü tespit ederek ilgili elektronik cihazı sadece düÅŸünceleri ile kontrol etmelerini olanaklı hale getirir. Bu sistemlerin verinin kaydedilmesi, ön iÅŸleme, öznitelik çıkarma ve sınıflandırma olmak üzere 4 alt iÅŸlem adımları vardır. Bir BBA sistemi modelinin 4 temel bileÅŸeni Åžekil 1?de gösterilmiÅŸtir.

Åžekil 1- BBA sisteminin temel bileÅŸenleri

BBA?larda verilerin kaydedilmesi adımında beynin nöral aktivitesi çoÄŸunlukla 3 farklı paradigma ile kaydedilmektedir. Bu paradigmalar avantaj ve dezavantajları ile aÅŸağıda detaylı olarak açıklanmaktadır.

1. Motor Hayaline Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri

Motor hayali; herhangi bir fiziksel motor aktivite yapmadan kol veya ayak hareketi gibi bir motor hareketin hayal edilmesidir. Yapılan araÅŸtırmalar insanların aynı motor hareketini hayal ettiklerinde beynin aynı nöral baÄŸlantıları kullandığını tespit etmiÅŸlerdir.

2. P300 Sinyallerine Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri

Ä°nsan beyni duyu organlarından gelen girdileri iÅŸler ve vücut için komut veya sonuç çıktılarına dönüÅŸtürür. Duyu organları beklenmedik bir anda bir algılama yaptığında insan beyni bu algılamaya yaklaşık 300 milisaniye sonra ilk tepkisini EEG iÅŸaretlerinde oluÅŸan pozitif bir genlik artışı ile cevap vermektedir. Literatürde bu durum uyarılmış potansiyeller (ing. evoked potential) ya da P300 sinyali olarak isimlendirilir. Daha özel hali ile bu isim uyaranı alan duyu ile isimlendirilir.

3. DuraÄŸan Durum Görsel Uyarılmış Potansiyellere Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri

Ä°nsan beyninin keÅŸfedilen bir baÅŸka davranış biçimi ise belirli bir frekansta (pratikte daha çok 1-10 Hz arasında uyaran serisi kullanılır) yanıp sönen bir uyaran serisinde oksipital bölgeden kaydedilen EEG sinyallerinde aynı frekansa sahip baskın bir frekansın bileÅŸenin ortaya çıkmasıdır.  Beynin bu tepki özelliÄŸinden faydalanarak oluÅŸturulan sistemlere DuraÄŸan Durum Görsel Uyarılmış Potansiyellere Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri (DDGUPD- BBA) denilir.

Verilecek eÄŸitimde yukarıda ifade edilen BBA?ların 4 temel bileÅŸenlerine ait teorik bilgiler verilecektir. Verilen teorik bilgilerin uygulamalarını ise Motor Hayaline Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri, P300 Sinyallerine Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri ve DuraÄŸan Durum Görsel Uyarılmış Potansiyellere Dayalı Beyin Bilgisayar Arayüzleri ile gösterilecektir. Bunun için uygulamalı olarak EEG iÅŸaretleri ile kumanda edilen araba yarışı oyunu, P300 heceleyerek yazma uygulaması ve DDGUPD ile çoktan seçmeli soruları cevaplamaya olanak tanıyan BBA uygulamaları katılımcılara interaktif olarak tanıtılacak ve nasıl çalıştıkları detaylı bir ÅŸekilde aktarılacaktır.

Katılımcı seçimine iliÅŸkin diÄŸer kriterler ÅŸunlardır:

1. Katılımcılar, en az lisans (3. sınıf öÄŸrencisi), yüksek lisans ve doktora yeterliliÄŸi geçmemiÅŸ doktora öÄŸrencileri arasından seçilecek olup, toplam katılımcı sayısının 20 olması planlanmıştır.
2. Üniversitelerin Mühendislik, Fen, Tıp veya SaÄŸlık Bilimleri Fakültesi ile SaÄŸlık Bilimleri ya da Fen Bilimleri Enstitüsü ÖÄŸrencisi olmak
3. EtkinliÄŸe inovatif bir proje fikir önerisi ile katılıyor olması
4. Daha önce bu program kapsamında desteklenen bir proje eÄŸitimine katılmamış olması,
5. Katılımcıların TÜBÄ°TAK ARBÄ°S veri tabanına kayıtlı olması,
6. Belgelendirmek koÅŸulu ile 2209-A Üniversite ÖÄŸrencileri AraÅŸtırma Projeleri Destekleme Programı ve/veya 2209-B Sanayiye Yönelik Lisans AraÅŸtırma Projeleri DesteÄŸi Programı?ndan destek almış/alıyor olanlara öncelik tanınacaktır.

EÄŸitim duyurusu üniversitelerin ilgili fakülte ve enstitülerine gönderilmek üzere tüm üniversite rektörlüklerine iletilecek olup 15 Mart 2024?e kadar baÅŸvuruların hazırlanacak çevrimiçi baÅŸvuru formu üzerinden yapılması istenecektir. BaÅŸvuru formu ayrıca eÄŸitimin web sayfasında görünür bir ÅŸekilde yayınlanacaktır.

Trainers

• Doç. Dr. Önder AYDEMÄ°R
• Dr. ÖÄŸr. Üyesi Onur Erdem KORKMAZ
• Dr. ÖÄŸr. Üyesi Ebru ERGÜN
• Lec. OÄŸuzhan BAÅžER

Auxiliary Personnel

• Lec. Dr. Hüseyin Ä°PEK
• Lec. Enes Halit AYDIN

Participant Selection

Other criteria for participant selection are as follows:

• Participants will be selected among at least undergraduate (2nd year students), master's and doctoral students who have not passed the doctoral qualification, and the total number of participants is planned to be 20.
• To be a student of the Faculty of Engineering, Science, Medicine or Health Sciences of the universities and Institute of Health Sciences or Institute of Science and Technology
• Participating in the event with an innovative project idea proposal
• Not having participated in a project training supported under this program before
• Participants must be registered in TÜBÄ°TAK ARBIS database
• Priority will be given to those who have received / are receiving support from the 2209-A University Students Research Projects Support Program and / or 2209-B Undergraduate Research Projects Support Program for Industry, provided that it is documented

The training announcement will be sent to all university rectorates to be sent to the relevant faculties and institutes of the universities and applications will be requested to be made through the online application form to be prepared until December 01, 2024. The application form will also be published visibly on the web page of the training.