Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama

Emin KAHYA, (Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Eskişehir, Türkiye)
NECMETTİN FIRAT ÖZKAN, (Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Eskişehir, Türkiye)
Berna H. ULUTAŞ (Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Eskişehir, Türkiye)
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi
8 1
Yıl: 2019 Cilt: 34 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 647 - 662 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.416522 İndeks Tarihi: 30-12-2020

Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama

Öz:
Beyin Bilgisayar Ara yüzleri (BBA), aslen felçli hastalara yardımcı olması amacıyla geliştirilen ve beyinaktiviteleri ile bilgisayara komut verilmesini sağlayan sistemlerdir. Bu çalışmada, BBA sistemlerindenyararlanılarak, bilişsel iş yükünün objektif, kolay uygulanabilir ve yorumlanabilir bir yöntemle incelenmesiamaçlanmıştır. Pilot uygulama kapsamında yetmiş sağlıklı katılımcı, bir BBA sistemi aracılığıyla altı adetgörevi yerine getirmiş ve eş zamanlı olarak katılımcılara ait göz bebeği değişim oranı, göz kırpma oranı vegalvanik deri direnci (GDD) verileri toplanmıştır. Her bir görevden sonra katılımcılar NASA-Task LoadIndex (NASA-TLX) formlarını doldurmuş ve aynı zamanda katılımcıların görevlerdeki başarı düzeyleri detespit edilmiştir. Toplanan veriler istatistiki yöntemlerle analiz edilerek sağlıklı katılımcıların farklı BBAuygulamalarındaki bilişsel yüklenme eğilimleri ve görevler esnasında anlamlı değişim gösteren belirtilersaptanmıştır.
Anahtar Kelime:

Evaluation of brain computer interface usage in terms of cognitive load: A pilot study

Öz:
Brain Computer Interfaces (BCIs) are systems that are originally developed to assist patients with paralyzed illnesses and they provide commands to the computer with brain activities. In this study, it is aimed to investigate the cognitive work load with objective, easy to apply and interpretable method by using Brain Computer Interface systems. In the pilot study, seventy healthy participants performed six tasks via a BCI system and simultaneously collected participants’pupil sizes, blink rate and galvanic skin resistance (GSR) data. After each task, the participants fills out the NASA-TLX forms while the achievement levels of the participants are determined. By statistically analyzing the collected data, the tendency of cognitive load for different BCI applications of the participants and the most significant changes during tasks are identified.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • 1. Karagöz M., Alkaç Ü., Ergen N.,Eradamlar N., Alpkan L., 2005, Psikiyatrik Hastalıklarda Elektrofizyolojik P 300 Yöntemler, Düşünen Adam, 184,210-216
  • 2. Amiri, S., Rabbi, A., Azinfar, L., Fazel-Rezai, R. 2013. A review of P 300, SSVEP, and hybrid P 300/SSVEP brain-computer interface systems. Brain-Computer Interface Systems—Recent Progress and Future Prospects.
  • 3. Alkaç Ü., 2009, Beyin Araştırmaları Tarihinde Bir Gezinti:Elektronörofizyoloji, Klinik Gelişim, 2009-3, 14-19
  • 4. Gençer N., Uşaklı A., Erdoğan H., Akıncı B., Acar E., 2010, ODTÜ Beyin Araştırmaları Laboratuvarı: BeyinBilgisayar Arayüzü Çalışmaları , ODTÜLÜ, 45, 20-21
  • 5. Alm, H., Nilsson, L.,1995, The effects of a mobile telephone task on driver behaviour in a car following situation. Accident Analysis & Prevention, 27(5), 707- 715.
  • 6. Matthews, R., Legg, S., Charlton, S., 2003, The effect of cell phone type on drivers subjective workload during concurrent driving and conversing, Accident Analysis & Prevention, 35(4), 451-457.
  • 7. Horberry, T., Anderson, J., Regan, M. A., Triggs, T. J., Brown, J., 2006, Driver distraction: the effects of concurrent in-vehicle tasks, road environment complexity and age on driving performance. Accident Analysis & Prevention, 38(1), 185-191.
  • 8. Dunn, N., Williamson, A., 2012, Driving monotonous routes in a train simulator: the effect of task demand on driving performance and subjective experience, Ergonomics, 55(9), 997-1008.
  • 9. Yiyuan, Z., Tangwen, Y., Dayong, D., Shan, F., 2011, Using Nasa-TLX to evaluate the flight deck design in design phase of aircraft. Procedia Engineering, 17, 77- 83.
  • 10. Rubio, S., Díaz, E., Martín, J., Puente, J. M., 2004, Evaluation of subjective mental workload: A comparison of SWAT, NASA‐TLX, and workload profile methods. Applied Psychology, 531, 61-86.
  • 11. Leung, Gilbert TC, Yucel, G., Vincent G. Duffy., 2010, The effects of virtual industrial training on mental workload during task performance., Human Factors and Ergonomics in Manufacturing Service Industries, 20.6, 567-578.
  • 12. Yurko, Y. Y., Scerbo, M. W., Prabhu, A. S., Acker, C. E., Stefanidis, D., 2010, Higher mental workload is associated with poorer laparoscopic performance as measured by the NASA-TLX tool, Simulation in healthcare, 5(5), 267-271.
  • 13. Brewster, S. A., 19,). Using non-speech sound to overcome information overload. Displays, 17(3), 179- 189.
  • 14. Hitchcock, E. M., Dember, W. N., Warm, J. S., Moroney, B. W., See, J. E.,1999, Effects of cueing and knowledge of results on workload and boredom in sustained attention, Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society, 41(3), 365- 372.
  • 15. Tracy, J. P., Albers, M. J., 2006, Measuring cognitive load to test the usability of web sites. In Annual Conference-society for technical communication, 53, p. 256.
  • 16. Hart, S. G. (2006, October). NASA-task load index (NASA-TLX); 20 years later. In Proceedings of the human factors and ergonomics society annual meeting (Vol. 50, No. 9, pp. 904-908), Sage Publications.
  • 17. Noyes, J. M., & Bruneau, D. P. (2007). A self-analysis of the NASA-TLX workload measure. Ergonomics, 50(4), 514-519.
  • 18. Schultheis H., Jameson A., 2004, Assessing Cognitive Load in Adaptive Hypermedia Systems: Physiological and Behavioral Methods, Proceedings of AH, 225-234.
  • 19. Klingner, J., Kumar R., Hanrahan P., 2008, Measuring the Task-Evoked Pupillary Response wıth a Remote Eye Tracker Proceedings of the 2008 Symposium on Eye Tracking Research Applications, 69-72.
  • 20. Gegenfurtner A., Seppänen M., 2013, Transfer of expertise: An eye tracking and think aloud study using dynamic medical visualizations, Computers Education, 63, 393–403.
  • 21. Di Stasi, L. L., Antolí, A., Cañas, J. J., 2013, Evaluating mental workload while interacting with computergenerated artificial environments, Entertainment Computing, 41, 63-69.
  • 22. Klingner, J., Tversky, B., Hanrahan, P., 2011. Effects of visual and verbal presentation on cognitive load in vigilance, memory, and arithmetic tasks. Psychophysiology, 483, 323-332.
  • 23. Partala, T., Surakka, V., 2003, Pupil size variation as an indication of affective processing. International Journal of Human-Computer Studies, 591, 185-198
  • 24. Kang OE., Huffer KE., Wheatley TP., 2014, Pupil Dilation Dynamics Track Attention to High-Level Information, Geng JJ, ed. PLoS ONE, 98:e102463. doi:10.1371/journal. pone.0102463.
  • 25. Rosenfield, M., Jahan, S., Nunez, K., Chan, K. 2015, Cognitive demand, digital screens and blink rate. Computers in Human Behavior, 51, 403-406.
  • 26. Chen, S., Epps, J., 2014, Using task-induced pupil diameter and blink rate to infer cognitive load, Human– Computer Interaction, 294, 390-413.
  • 27. Zheng, B., Jiang, X., Tien, G., Meneghetti, A., Panton, O. N. M., Atkins, M. S., 2012, Workload assessment of surgeons: correlation between NASA-TLX and blinks. Surgical Endoscopy, 2610, 2746-2750.
  • 28. Brandt, T., Stemmer, R., Rakotonirainy, A., 2004, Affordable visual driver monitoring system for fatigue and monotony, In Systems, Man and Cybernetics, 2004 IEEE International Conference on Vol. 7, pp. 6451- 6456, IEEE.
  • 29. Arlı, M. ve Nazik, H. (2001). Bilimsel araştırmaya giriş. Ankara: Gazi Kitabevi, s.77
  • 30. Guger, C., Edlinger, G., Harkam, W., Niedermayer, I., & Pfurtscheller, G. (2003). How many people are able to operate an EEG-based brain-computer interface (BCI)? IEEE transactions on neural systems and rehabilitation engineering, 11(2), 145-147.
  • 31. Nourbakhsh, N., Wang, Y., Chen, F., Calvo, R. A., 2012, November. Using galvanic skin response for cognitive load measurement in arithmetic and reading tasks, In Proceedings of the 24th Australian ComputerHuman Interaction Conference pp. 420-423, ACM.
  • 32. Tekin, V., 2009, SPSS Uygulamalı İstatistik Teknikleri, Seçkin Yayınevi, 162
APA KAHYA E, OZKAN N, ULUTAŞ B (2019). Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama. , 647 - 662. 10.17341/gazimmfd.416522
Chicago KAHYA Emin,OZKAN N.Firat,ULUTAŞ Berna H. Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama. (2019): 647 - 662. 10.17341/gazimmfd.416522
MLA KAHYA Emin,OZKAN N.Firat,ULUTAŞ Berna H. Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama. , 2019, ss.647 - 662. 10.17341/gazimmfd.416522
AMA KAHYA E,OZKAN N,ULUTAŞ B Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama. . 2019; 647 - 662. 10.17341/gazimmfd.416522
Vancouver KAHYA E,OZKAN N,ULUTAŞ B Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama. . 2019; 647 - 662. 10.17341/gazimmfd.416522
IEEE KAHYA E,OZKAN N,ULUTAŞ B "Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama." , ss.647 - 662, 2019. 10.17341/gazimmfd.416522
ISNAD KAHYA, Emin vd. "Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama". (2019), 647-662. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416522
APA KAHYA E, OZKAN N, ULUTAŞ B (2019). Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(2), 647 - 662. 10.17341/gazimmfd.416522
Chicago KAHYA Emin,OZKAN N.Firat,ULUTAŞ Berna H. Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34, no.2 (2019): 647 - 662. 10.17341/gazimmfd.416522
MLA KAHYA Emin,OZKAN N.Firat,ULUTAŞ Berna H. Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.34, no.2, 2019, ss.647 - 662. 10.17341/gazimmfd.416522
AMA KAHYA E,OZKAN N,ULUTAŞ B Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2019; 34(2): 647 - 662. 10.17341/gazimmfd.416522
Vancouver KAHYA E,OZKAN N,ULUTAŞ B Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2019; 34(2): 647 - 662. 10.17341/gazimmfd.416522
IEEE KAHYA E,OZKAN N,ULUTAŞ B "Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34, ss.647 - 662, 2019. 10.17341/gazimmfd.416522
ISNAD KAHYA, Emin vd. "Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34/2 (2019), 647-662. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416522
Sayfa Oluşturulma Tarihi
23-04-2024 16:21

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları