Reconocimiento de ondas cerebrales con redes neuronales

Reconocimiento de Ondas Cerebrales para el Movimiento de S´lidos Geom´tricos Mediante Redes o e Neuronales

Ricardo Derly Macedo Due˜ as n

Orientador: Prof. Juan Carlos Guti´rrez C´ceres e a

Tesis profesional presentada al Programa Profesional de Ingenier´ Inform´tica como parte de los requisitos para ıa a obtener el T´ ıtulo Profesional de Ingeniero Inform´tico. a

UCSP - UniversidadCat´lica San Pablo o Diciembre de 2008

A Dios, quien me a dado la fuerza de seguir adelante, a mis padres y hermanos que siempre me han apoyado en los buenos y malos tiempos, a mis profesores quienes me orientaron mientras me forjaba en mi carrera profesional y a mis amigos con quienes compart´ inı olvidables momentos de estudiante.

Abreviaturas
BCI Brain Computer Interface BP BackPropagation DFT Discrete Fourier Transform EEG Electroencefalograma FFT Fast Fourier Transform LVQ Learning Vector Quantization MLP Multi-Layer Perceptr´n o PNN Probabilistic Neuronal Network RNA Redes Neuronales Artificiales SOM Self-Organizing Map ICA Independent Component Analysis

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Agradecimientos

En primer lugar deseo agradecer a Dios por haberme guiado a lo largo de estos cinco a˜os n deestudio. Agradezco a mis padres y hermanos por el apoyo brindado para forjarme como un profesional. Agradezco a la universidad, mi alma matter, por haberme cobijado y brindado la formaci´n o que ahora me permitir´ ayudar a construir una mejor sociedad. a Agradezco de forma muy especial a mi orientador Prof. Juan Carlos Guti´rrez C´ceres e a por haberme guiado en la culminaci´n de esta tesis. oResumen

En la actualidad la tecnolog´ esta siendo controlada por el hombre cada ıa vez de forma m´s c´moda para ´ste, incluso hasta el punto de no tener la necesia o e dad de hacer ning´n esfuerzo f´ u ısico para lograr algunas actividades, sino que ahora lo hace con tan s´lo el poder de su mente. En este proyecto se investiga o el reconocimiento de ondas cerebrales espec´ ıficas, por parte delcomputador, para el movimiento de s´lidos geom´tricos virtuales. El reconocimiento se logra o e en dos pasos, el primero es la obtenci´n de las ondas cerebrales entendibles por o el computador y el segundo es el reconocimiento, propiamente dicho con la ayuda de la Inteligencia Artificial, espec´ ıficamente redes neuronales. Una vez efectuado el reconocimiento se procede a realizar el movimiento delos s´lidos o geom´tricos virtuales seg´n las ondas cerebrales reconocidas. e u

Abstract

Currently the technology is being controlled by the man in a more comfortable way for it, even until the point of not having the necessity to make any physical effort to achieve some activities, but now he could do it with only the power of his mind. This project investigates the recognition of specificbrain waves, by the computer, for the movement of virtual geometric solids. The recognition is accomplished in two steps, first is the obtaining of brain waves understandable by the computer and the second is the recognition itself with the help of Artificial Intelligence, specifically neural networks. After the recognition the movement, of virtual geometric solid with the brain waves recognized, isrealized.

´ Indice general

1. Introducci´n o 1.1. Motivaci´n y Contexto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o

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1.2. Planteamiento del Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3.1. Objetivos Espec´ ıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 10 1.4. Organizaci´n de la tesis o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.5. Cronograma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2. Marco Te´rico y de Referencia o 12

2.1. Consideraciones Iniciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2. Ondas Cerebrales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....