عنوان پایان نامه: کمّی سازی سطح استرس با استفاده از سیگنالهای سایکوفیزیولوژیفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 163شرح مختصر:در تحقیقات سایکوفیزیولوژی، به پاسخهای فیزیولوژی بدن با توجه به فاکتورهایی مانند کیفیت طراحی آزمایش، خصوصیات روانی اندازهگیریها و تناسب تحلیل و تفسیر دادهها، یک معنای روانشناختی اختصاص میدهیم . در تحلیل واکنشها هیچیک از دو علم فیزیولوژی و روانشناختی برتر نیستند، بلکه مکمل یکدیگر میباشند. شناخت حالات روحی مختلف از جمله حالت استرس که اثرات مخرب شناختهشدهای بر جسم و روان انسان دارند، از کاربردهای مهم این علم میباشند. در این تحقیق با ارائه آزمایشی مناسب وایجاد سه سطح استرس (کم، متوسط و زیاد) در سوژه و ثبت سیگنالهای پلتیسموگراف، تغییرات نرخ ضربان قلب و هدایت الکتریکی پوست به دنبال بدست آوردن معیاری جهت کمّی کردن سطح استرس فرد بودهایم. به این منظور پیشپردازشها و پردازشهای مختلف خطی در حوزه زمان، فرکانس و زمان- فرکانس و غیرخطی از جمله معیار پوآنکاره، لیاپانوف اکسپوننت، بعد فرکتال و آنتروپی و استخراج ویژگیهای گوناگون از سیگنالهای ثبتشده صورت گرفته است. سپس با به کارگیری روشهای مختلف طبقهبندی از جمله ترکیب شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک، ماشینهای بردار پشتیبان و روش تابع ترکیب خطی اقدام به تفکیک سطوح مختلف شده است. در این تحقیق ابتدا ویژگیهای بهینه هر سیگنال تعیین و تفکیک به این سه روش انجام شد. سپس با ترکیب ویژگیهای بهینه همه سیگنالها مجدداً تفکیک صورت گرفت. نهایتاً به این نتیجه رسیده شد که با استفاده از سیگنال HRV به تنهایی میتوان به نتایج بالاتری در صحت تفکیک دست یافت. در ادامه مقایسهای بین ویژگیهای خطی و غیرخطی سیگنال HRV صورت گرفت و به این نتیجه رسیده شد که ترکیب این دو نوع ویژگی نتایج را بهبود میدهد. پس از آن مقایسهای بین روشهای مختلف طبقهبندی با استفاده از ویژگیهای بهینه سیگنال HRV انجام شد که در نهایت روش LOO به عنوان روش مناسبتر انتخاب شد. در انتها دو شاخص بر اساس سیگنال HRV معرفی و اعتبارسنجی شد.فهرست مطالبعنوان صفحهچکیده1مقدمه2فصل اول: علم سايکوفيزيولوژي و مفاهیم و مبانی استرس 1- 1- تاريخچه علم سايکوفيزيولوژي41-2- اصول و مباني سايکوفيزيولوژي71-3- انواع تکنیکهای سایکوفیزیولوژی101-3-1- شاخصهاي سيستم اعصاب خودکار101-3-2- اندازه گيري فعاليت مغزي111-3-3- تشخيص حالات با استفاده از رفتار شخص151-4- تعریف استرس171-5- استرس خوب و استرس بد191-6- عوامل برانگيزنده استرس201-6-1- استرس شغلی211-7- نشانههاي استرس231-8-حد مطلوب استرس241-9- مراحل ایجاد استرس241-10-اثرات استرس بر بدن و بيماريها مرتبط با آن261-11- بیوفیدبک361-11-1- انواع بیوفیدبک37فصل دوم: سیگنالهای سايكوفيزيولوژيكي وآزمایش ثبت داده 2-1- مقدمه392-2- پلتيسموگراف402-2-1- فتو پلتيسموگرافي412-2-2- روشهاي اندازه گيري سيگنال فتوپلتيسموگراف 412-3- سيستم الکتريکي پوست422-3-1- تاريخچة کشف فعاليت الکتريکي پوست432-3-2- فوايد و مشکلات استفاده از فعاليت الکتريکي پوست (EDA)4446462-4-2- دورنمای فیزیولوژی سيگنال تغييرات نرخ ضربان قلب472-4-3- تعيين تغييرات نرخ ضربان قلب با استفاده از سيگنال فتوپلتيسموگراف482-5- مروری بر آزمایشهای استفاده شده در تحقیقات512-5-1- آزمایش بر اساس بازی کامپیوتری512-5-2- آزمایش بر اساس پروتکل رانندگی اتومبیل542-5-3- آزمایش بر اساس نمایش فیلم572-6- آزمایش طراحی شده در این تحقیق592-7- سوژههای تحقیق62 3-1- مقدمه643-2- پردازش سیگنال فتوپلتيسموگراف663-2-1- پيشپردازش سيگنال فتوپلتيسموگراف663-2-2- استخراج ویژگی در حوزه زمان از سیگنال PPG703-2-3- استخراج ویژگی در حوزه فركانس از سیگنال PPG723-3-پردازش سیگنال تغییرات نرخ ضربان قلب753-3-1- استخراج ویژگی از سیگنال تغییرات نرخ ضربان قلب753-3-1-1- استخراج ویژگی در حوزه زمان از سیگنال HRV753-3-1-2- استخراج ویژگی در حوزه فرکانساز سیگنال HRV763-3-1-3- استخراج ویژگی در حوزه زمان-فرکانس از سیگنال HRV773-3-1-4- استخراج ویژگیهای غیرخطی از سیگنال HRV783-4- پردازش سيگنال هدايت الكتريكي پوست853-4-1- استخراج ويژگي از سيگنال هدايت الكتريكي پوست873-5- نرمال کردن ویژگیها 884-1- مقدمه894-2- شبكههاي عصبي904-2-1- شبكههاي عصبي پرسپترون چند لايه904-2-2- توابع فعاليت914-2-3- الگوريتم به روز رساني وزنها914-2-4- باياس لايهها924-2-5- روش آموزش شبكه924-3- تركيب شبكههاي عصبي و الگوريتم ژنتيك924-3-1- اصطلاحات ژنتيک934-3-2- اجزاء الگوريتم ژنتيك934-3-3- طراحي تابع برازندگي و رشتهها944-3-4- نتایج تفکیک به روش ترکیب شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک954-4- نتایج تفکیک به روش آنالیز تفکیکی قدم به قدم994-5- ماشینهای بردار پشتیبان1034-5-1- نتایج تفکیک به روش ماشینهای بردار پشتیبان1054-6- مقایسه تحلیل خطی و غیرخطی سیگنال HRV1084-7- مقایسه تفکیککنندههای استفادهشده در این تحقیق1124-8- تفکیک سطوح استرس بر اساس رأیگیری1134-9- شاخص استرس1154-9-1- شاخص بر اساس ویژگیهای بهینه سیگنال HRV در روش LDA1154-9-2- شاخص NSRPIAD 1195-1- بحث و نتیجهگیری1235-2- پیشنهادات126 مراجع 128پیوست1133پیوست2138
کمّی سازی سطح استرس با استفاده از سیگنال های سایکوفیزیولوژی
عنوان پایان نامه: کمّی سازی سطح استرس با استفاده از سیگنالهای سایکوفیزیولوژیفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 163شرح مختصر:در تحقیقات سایکوفیزیولوژی، به پاسخهای فیزیولوژی بدن با توجه به فاکتورهایی مانند کیفیت طراحی آزمایش، خصوصیات روانی اندازهگیریها و تناسب تحلیل و تفسیر دادهها، یک معنای روانشناختی اختصاص میدهیم . در تحلیل واکنشها هیچیک از دو علم فیزیولوژی و روانشناختی برتر نیستند، بلکه مکمل یکدیگر میباشند. شناخت حالات روحی مختلف از جمله حالت استرس که اثرات مخرب شناختهشدهای بر جسم و روان انسان دارند، از کاربردهای مهم این علم میباشند. در این تحقیق با ارائه آزمایشی مناسب وایجاد سه سطح استرس (کم، متوسط و زیاد) در سوژه و ثبت سیگنالهای پلتیسموگراف، تغییرات نرخ ضربان قلب و هدایت الکتریکی پوست به دنبال بدست آوردن معیاری جهت کمّی کردن سطح استرس فرد بودهایم. به این منظور پیشپردازشها و پردازشهای مختلف خطی در حوزه زمان، فرکانس و زمان- فرکانس و غیرخطی از جمله معیار پوآنکاره، لیاپانوف اکسپوننت، بعد فرکتال و آنتروپی و استخراج ویژگیهای گوناگون از سیگنالهای ثبتشده صورت گرفته است. سپس با به کارگیری روشهای مختلف طبقهبندی از جمله ترکیب شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک، ماشینهای بردار پشتیبان و روش تابع ترکیب خطی اقدام به تفکیک سطوح مختلف شده است. در این تحقیق ابتدا ویژگیهای بهینه هر سیگنال تعیین و تفکیک به این سه روش انجام شد. سپس با ترکیب ویژگیهای بهینه همه سیگنالها مجدداً تفکیک صورت گرفت. نهایتاً به این نتیجه رسیده شد که با استفاده از سیگنال HRV به تنهایی میتوان به نتایج بالاتری در صحت تفکیک دست یافت. در ادامه مقایسهای بین ویژگیهای خطی و غیرخطی سیگنال HRV صورت گرفت و به این نتیجه رسیده شد که ترکیب این دو نوع ویژگی نتایج را بهبود میدهد. پس از آن مقایسهای بین روشهای مختلف طبقهبندی با استفاده از ویژگیهای بهینه سیگنال HRV انجام شد که در نهایت روش LOO به عنوان روش مناسبتر انتخاب شد. در انتها دو شاخص بر اساس سیگنال HRV معرفی و اعتبارسنجی شد.فهرست مطالبعنوان صفحهچکیده1مقدمه2فصل اول: علم سايکوفيزيولوژي و مفاهیم و مبانی استرس 1- 1- تاريخچه علم سايکوفيزيولوژي41-2- اصول و مباني سايکوفيزيولوژي71-3- انواع تکنیکهای سایکوفیزیولوژی101-3-1- شاخصهاي سيستم اعصاب خودکار101-3-2- اندازه گيري فعاليت مغزي111-3-3- تشخيص حالات با استفاده از رفتار شخص151-4- تعریف استرس171-5- استرس خوب و استرس بد191-6- عوامل برانگيزنده استرس201-6-1- استرس شغلی211-7- نشانههاي استرس231-8-حد مطلوب استرس241-9- مراحل ایجاد استرس241-10-اثرات استرس بر بدن و بيماريها مرتبط با آن261-11- بیوفیدبک361-11-1- انواع بیوفیدبک37فصل دوم: سیگنالهای سايكوفيزيولوژيكي وآزمایش ثبت داده 2-1- مقدمه392-2- پلتيسموگراف402-2-1- فتو پلتيسموگرافي412-2-2- روشهاي اندازه گيري سيگنال فتوپلتيسموگراف 412-3- سيستم الکتريکي پوست422-3-1- تاريخچة کشف فعاليت الکتريکي پوست432-3-2- فوايد و مشکلات استفاده از فعاليت الکتريکي پوست (EDA)4446462-4-2- دورنمای فیزیولوژی سيگنال تغييرات نرخ ضربان قلب472-4-3- تعيين تغييرات نرخ ضربان قلب با استفاده از سيگنال فتوپلتيسموگراف482-5- مروری بر آزمایشهای استفاده شده در تحقیقات512-5-1- آزمایش بر اساس بازی کامپیوتری512-5-2- آزمایش بر اساس پروتکل رانندگی اتومبیل542-5-3- آزمایش بر اساس نمایش فیلم572-6- آزمایش طراحی شده در این تحقیق592-7- سوژههای تحقیق62 3-1- مقدمه643-2- پردازش سیگنال فتوپلتيسموگراف663-2-1- پيشپردازش سيگنال فتوپلتيسموگراف663-2-2- استخراج ویژگی در حوزه زمان از سیگنال PPG703-2-3- استخراج ویژگی در حوزه فركانس از سیگنال PPG723-3-پردازش سیگنال تغییرات نرخ ضربان قلب753-3-1- استخراج ویژگی از سیگنال تغییرات نرخ ضربان قلب753-3-1-1- استخراج ویژگی در حوزه زمان از سیگنال HRV753-3-1-2- استخراج ویژگی در حوزه فرکانساز سیگنال HRV763-3-1-3- استخراج ویژگی در حوزه زمان-فرکانس از سیگنال HRV773-3-1-4- استخراج ویژگیهای غیرخطی از سیگنال HRV783-4- پردازش سيگنال هدايت الكتريكي پوست853-4-1- استخراج ويژگي از سيگنال هدايت الكتريكي پوست873-5- نرمال کردن ویژگیها 884-1- مقدمه894-2- شبكههاي عصبي904-2-1- شبكههاي عصبي پرسپترون چند لايه904-2-2- توابع فعاليت914-2-3- الگوريتم به روز رساني وزنها914-2-4- باياس لايهها924-2-5- روش آموزش شبكه924-3- تركيب شبكههاي عصبي و الگوريتم ژنتيك924-3-1- اصطلاحات ژنتيک934-3-2- اجزاء الگوريتم ژنتيك934-3-3- طراحي تابع برازندگي و رشتهها944-3-4- نتایج تفکیک به روش ترکیب شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک954-4- نتایج تفکیک به روش آنالیز تفکیکی قدم به قدم994-5- ماشینهای بردار پشتیبان1034-5-1- نتایج تفکیک به روش ماشینهای بردار پشتیبان1054-6- مقایسه تحلیل خطی و غیرخطی سیگنال HRV1084-7- مقایسه تفکیککنندههای استفادهشده در این تحقیق1124-8- تفکیک سطوح استرس بر اساس رأیگیری1134-9- شاخص استرس1154-9-1- شاخص بر اساس ویژگیهای بهینه سیگنال HRV در روش LDA1154-9-2- شاخص NSRPIAD 1195-1- بحث و نتیجهگیری1235-2- پیشنهادات126 مراجع 128پیوست1133پیوست2138