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Dissertação

{en_GB=Continuous time quantification of attention from sparse and uncomplete reaction responses randomly acquired in time} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Um dos testes de vigília mais conhecidos é o teste de vigilância psicomotora, conhecido pela sua sensibilidade à fadiga. Porém, o teste só consegue obter informação precisa num curto intervalo de tempo e necessita de total compromisso por parte do utilizador, tornando-o limitado para monitorização contínua. Deste modo, para ultrapassar estas limitações, esta tese aborda o problema de quantificação de mecanismos da atenção numa base contínua. Uma formulação matemática para estimar mecanismos de atenção é proposta usando apenas tempos de reação esparsos e distribuídos de forma aleatória no tempo. A relação entre métricas encefalográficas e atenção é uma das mais estudadas. Um protocolo experimental é construído para avaliar se estas métricas relacionadas com a atenção podem ser modeladas por tempos de reação esparsos. Voluntários recrutados realizam a tarefa proposta, um jogo de TETRIS com tempos de reação embebidos, com a aquisição simultânea de encefalografia no Instituto de Sistemas e Robótica. Métricas relacionadas com a banda gama e alfa são as melhores para serem modeladas pelos tempos de reação, obtendo uma correlação média/forte (p<0.05) entre o seu valor estimado e real. A plataforma TETRIS mostra potencial como um possível teste de atenção e não apenas um meio para validar a formulação matemática proposta. Métodos de extração de padrões baseados em teoria de controlo são propostos para extrair características relevantes da dinâmica temporal da estimação da potência do gama. A parte final da tese discute os resultados obtidos e as suas limitações e propõe trabalho futuro. , en=One of the most used vigilance tests is the psychomotor vigilance test, known by its sensibility to fatigue. However, the test only allows getting accurate information in a limited time basis and requires full commitment of the user, making it not optimal for continuous monitoring. Therefore, in order to overcome these limitations this thesis deals with the problem of quantifying readouts of attentional processes in a continuously basis. A mathematical formulation for estimating readouts of attention is proposed using only limited reaction responses distributed randomly in time. The relation between encephalography’s metrics and attention is one of the most reviewed in the literature. An experiment was designed to evaluate if the encephalography’s metrics related to attentional processes can be modelled by limited reaction responses. Recruited volunteers performed the main task, a TETRIS game with embedded reaction tests, and simultaneous acquisition of encephalogram at the Institute of Systems and Robotics. Features related to gamma and alpha band are the optimal ones to be modelled by the reaction times, achieving medium/strong correlation (p<0.05) between the estimation and their value. The TETRIS framework showed potential to be a possible attention test and not just a means to achieve validation of the proposed mathematical formulation for vigilance monitoring. Feature extraction techniques based on control theory are proposed to extract relevant characteristics from time dynamics of the output estimation of the power of low gamma band. Lastly, the obtained results and limitations are discussed and possible future work is proposed. }
Keywords: {pt=Atenção, Tempos de reação contínua, Encefalografia, TETRIS, Caraterísticas candidatas, Filtro de Kalman, en=Attention, Continuous Reaction Times, Encephalography, TETRIS, Feature Contenders, Kalman Filtering}

Discussão: novembro 25, 2015, 17:30