Cílem předkládané diplomové práce je přijít s postupem, jakým způsobem analyzovat EEG data, aby z nich byly patrné emoce. Práce detailně popisuje headset Emotiv EPOC+, jenž byl použit pro měření EEG dat, možnosti předzpracování dat v toolboxu EEGlab, úpravu dat do konečné vhodné podoby pro klasifikaci v aplikaci Matlab. Navržený postup prací byl aplikován při kombinovaném eye-tracking a EEG experimentu. Pro experiment byla použita sada obrázků z databáze IAPS (International Affective Picture System). Tyto obrázky sloužily v experimentu jako referenční data, na kterých byla trénována schopnost úspěšně klasifikovat emoce. Do experimentu vstupovaly ještě snímky, které obsahovaly mapy. U těchto snímků bylo cílem zjistit, zda osoba, která je pozoruje, pociťuje nějaké emoce. Druhou částí experimentu byl dotazník SAM (The Self-Assessment Manikin). Při tomto dotazníku účastníci sebehodnotili, jak na ně obrázky působily, formou piktografického přiřazování emocí k jednotlivým obrázkům. Výstupem práce je detailní popis postupu a porovnání obou výstupů experimentu, tedy klasifikace EEG dat a výsledky dotazníku SAM. Součástí práce je i manuál podrobně popisující veškeré úkony potřebné při zpracování EEG dat. Tento manuál figuruje jako volná příloha předkládané práce.
Anotace v angličtině
Main aim of this theses is to come with workflow describing how to analyze EEG data in a way that it is possible to gain information of emotions from them. In the thesis there is very thorough description of EEG headset Emotiv EPOC+ which was used for EEG data measurements. Also there is description of possibilities of preprocessing the data in EEGlab toolbox, than adjustments of data into their final form which is suitable for final step which is classification in Matlab software. Designed workflow was than applied on combined eye-tracking and EEG experiment. For the experiment there was used a set of pictures from IAPS database (International Affective Picture System). These pictures featured in the experiment as referential data because on data from these pictures was trained an ability to succesfully classify emotions from EEG data. Next to IAPS pictures, there was also pictures containig maps in the experiment. On the pictures with maps, the main goal was to find out if person who is looking at them is experiencing any emotion. Second part of the experiment was the SAM questionary (The Self-Assessment Manikin). In this questionary participants of the experiment self-evaluated how the pictures had effected them. Output of the thesis is detailed description of the workflow and comparision of both parts of the experiment and their results. Part of the thesis is also a manual with description of every steps during the EEG data analyze. This manual is attached as an appendix.
Klíčová slova
Emoce, EEG, IAPS, kartografie, Emotiv EPOC
Klíčová slova v angličtině
Emotion, EEG, IAPS, cartography, Emotiv EPOC
Rozsah průvodní práce
52 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Cílem předkládané diplomové práce je přijít s postupem, jakým způsobem analyzovat EEG data, aby z nich byly patrné emoce. Práce detailně popisuje headset Emotiv EPOC+, jenž byl použit pro měření EEG dat, možnosti předzpracování dat v toolboxu EEGlab, úpravu dat do konečné vhodné podoby pro klasifikaci v aplikaci Matlab. Navržený postup prací byl aplikován při kombinovaném eye-tracking a EEG experimentu. Pro experiment byla použita sada obrázků z databáze IAPS (International Affective Picture System). Tyto obrázky sloužily v experimentu jako referenční data, na kterých byla trénována schopnost úspěšně klasifikovat emoce. Do experimentu vstupovaly ještě snímky, které obsahovaly mapy. U těchto snímků bylo cílem zjistit, zda osoba, která je pozoruje, pociťuje nějaké emoce. Druhou částí experimentu byl dotazník SAM (The Self-Assessment Manikin). Při tomto dotazníku účastníci sebehodnotili, jak na ně obrázky působily, formou piktografického přiřazování emocí k jednotlivým obrázkům. Výstupem práce je detailní popis postupu a porovnání obou výstupů experimentu, tedy klasifikace EEG dat a výsledky dotazníku SAM. Součástí práce je i manuál podrobně popisující veškeré úkony potřebné při zpracování EEG dat. Tento manuál figuruje jako volná příloha předkládané práce.
Anotace v angličtině
Main aim of this theses is to come with workflow describing how to analyze EEG data in a way that it is possible to gain information of emotions from them. In the thesis there is very thorough description of EEG headset Emotiv EPOC+ which was used for EEG data measurements. Also there is description of possibilities of preprocessing the data in EEGlab toolbox, than adjustments of data into their final form which is suitable for final step which is classification in Matlab software. Designed workflow was than applied on combined eye-tracking and EEG experiment. For the experiment there was used a set of pictures from IAPS database (International Affective Picture System). These pictures featured in the experiment as referential data because on data from these pictures was trained an ability to succesfully classify emotions from EEG data. Next to IAPS pictures, there was also pictures containig maps in the experiment. On the pictures with maps, the main goal was to find out if person who is looking at them is experiencing any emotion. Second part of the experiment was the SAM questionary (The Self-Assessment Manikin). In this questionary participants of the experiment self-evaluated how the pictures had effected them. Output of the thesis is detailed description of the workflow and comparision of both parts of the experiment and their results. Part of the thesis is also a manual with description of every steps during the EEG data analyze. This manual is attached as an appendix.
Klíčová slova
Emoce, EEG, IAPS, kartografie, Emotiv EPOC
Klíčová slova v angličtině
Emotion, EEG, IAPS, cartography, Emotiv EPOC
Zásady pro vypracování
Cílem práce je využití zařízení EEG Emotiv EPOC propojeného s eye-trackerem SMI RED 250 při kartografickém experimentu.
V teoretické části si student nastuduje možnosti analýzy EEG dat (například s využitím nástroje EEGLab tool for Matlab). Analyzovány budou jak přístrojem definované emoce (stres, frustrace), tak i raw data z jednotlivých elektrod. Student následně ověří správnost postupu na stimulech z datové sady IAPS (International Affective Picture System) a poté tyto znalosti aplikuje na vzorovém příkladu s kartografickou tématikou.
Student vyplní údaje o všech datových sadách, které vytvořil nebo získal v rámci práce, do Metainformačního systému katedry geoinformatiky a současně vytvoří zálohu údajů ve formě validovaného XML souboru. Celá práce (text, přílohy, výstupy, zdrojová a vytvořená data, XML soubor) se odevzdá v digitální podobě na CD (DVD) a text práce s vybranými přílohami bude odevzdán ve dvou svázaných výtiscích na sekretariát katedry. O diplomové práci student vytvoří webovou stránku v souladu s pravidly dostupnými na stránkách katedry. Práce bude zpracována podle zásad dle Voženílek (2002) a závazné šablony pro diplomové práce na KGI. Povinnou přílohou práce bude poster formátu A2.
Zásady pro vypracování
Cílem práce je využití zařízení EEG Emotiv EPOC propojeného s eye-trackerem SMI RED 250 při kartografickém experimentu.
V teoretické části si student nastuduje možnosti analýzy EEG dat (například s využitím nástroje EEGLab tool for Matlab). Analyzovány budou jak přístrojem definované emoce (stres, frustrace), tak i raw data z jednotlivých elektrod. Student následně ověří správnost postupu na stimulech z datové sady IAPS (International Affective Picture System) a poté tyto znalosti aplikuje na vzorovém příkladu s kartografickou tématikou.
Student vyplní údaje o všech datových sadách, které vytvořil nebo získal v rámci práce, do Metainformačního systému katedry geoinformatiky a současně vytvoří zálohu údajů ve formě validovaného XML souboru. Celá práce (text, přílohy, výstupy, zdrojová a vytvořená data, XML soubor) se odevzdá v digitální podobě na CD (DVD) a text práce s vybranými přílohami bude odevzdán ve dvou svázaných výtiscích na sekretariát katedry. O diplomové práci student vytvoří webovou stránku v souladu s pravidly dostupnými na stránkách katedry. Práce bude zpracována podle zásad dle Voženílek (2002) a závazné šablony pro diplomové práce na KGI. Povinnou přílohou práce bude poster formátu A2.
Seznam doporučené literatury
DIMIGEN, O. (2014). Co-registration of eye movements and EEG during active vision. Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II.
GEDMINAS, L. (2014) Evaluating hurricane advisories using eye-tracking and biometric data. Dissertation, East Carolina University, 2011.
GÖRGEN, K. (2010) Combining Eyetracking and EEG. Publications of the Institute of Cognitive Science, 15.
HARRISON, T. The Emotiv mind: Investigating the accuracy of the Emotiv EPOC in identifying emotions and its use in an Intelligent Tutoring System.
HOLMQVIST, K., NYSTRÖM, M., ANDERSSON, R., DEWHURST, R., JARODZKA, H., & VAN DE WEIJER, J. (2011). Eye tracking: A comprehensive guide to methods and measures: Oxford University Press.
VOŽENÍLEK, V. (2002): Diplomové práce z geoinformatiky. Vydavatelství Univerzity Palackého, Olomouc, UP, 31 s.
Seznam doporučené literatury
DIMIGEN, O. (2014). Co-registration of eye movements and EEG during active vision. Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II.
GEDMINAS, L. (2014) Evaluating hurricane advisories using eye-tracking and biometric data. Dissertation, East Carolina University, 2011.
GÖRGEN, K. (2010) Combining Eyetracking and EEG. Publications of the Institute of Cognitive Science, 15.
HARRISON, T. The Emotiv mind: Investigating the accuracy of the Emotiv EPOC in identifying emotions and its use in an Intelligent Tutoring System.
HOLMQVIST, K., NYSTRÖM, M., ANDERSSON, R., DEWHURST, R., JARODZKA, H., & VAN DE WEIJER, J. (2011). Eye tracking: A comprehensive guide to methods and measures: Oxford University Press.
VOŽENÍLEK, V. (2002): Diplomové práce z geoinformatiky. Vydavatelství Univerzity Palackého, Olomouc, UP, 31 s.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
V úvodu obhajoby student seznámil komisi s cíli, metodami a výsledky své diplomové práce. Následně přednesli své posudky vedoucí práce a oponent.
V diskusi byla řešena témata:
- SW pro zpracování EEG dat
- propojení EEG dat s daty o pohybu očí
- kvalita použitého přístroje a její vliv na výsledek