Moses - Brain-Computer Interfacing

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Modul / Version
#40362 / #4

Gültigkeit
SS 2017 - WS 2017/18

Verfügbare Sprache(n)
Englisch

Titel des Moduls
Brain-Computer Interfacing

Leistungspunkte
9

Modulverantwortliche*r
Blankertz, Benjamin

Benotung
Benotet

Prüfungsform
Portfolioprüfung

Lehrsprache(n)
Englisch

Zugehörigkeit

Fakultät
Fakultät IV

Institut
Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik

Fachgebiet
34355200 FG S-Professur Neurotechnologie

Prüfungsausschuss
Keine Angabe

Kontakt

Sekretariat
MAR 4-3

Ansprechpartner*in
Wagner vom Berg, Gabriel Leander

E-Mail-Adresse
contact@neuro.tu-berlin.de

Webseite

https://www.tu.berlin/neuro/studium-lehre/lehrveranstaltungen

Diese Modulbeschreibung ist nicht oder nicht vollständig auf deutsch hinterlegt.

Es wird auf Wunsch trotzdem der Inhalt der unvollständigen Spracheversion angezeigt.

Diese Modulbeschreibung gilt nicht im aktuellen Semester.

Die Modulbeschreibung gilt nur für den Zeitraum SS 2017 - WS 2017/18. Die Version für das aktuelle Semester (SoSe 2025) finden Sie hier: Modulbeschreibung des SoSe 2025

Lernergebnisse

Die Studierenden kennen die wesentlichen Konzepte des Brain-Computer Interfacing. Sie sind in der Lage, eigenständig die Verfahren der biomedizinischen Signalverarbeitung und der Single-Trial Klassifikation auf neuronale Daten anzuwenden. Sie können die Analyseergebnisse interpretieren, sowohl in statistischer als auch in (eingeschränkter) neurophysiologischer Sicht. In einigen Spezialthemen des Brain-Computer Interfacing haben die Teilnehmer eine vertiefte Kenntnis (entweder in Richtung physiologischer Datenanalyse bei Wahl des Seminars, oder in technisch/ physikalischer Hinsicht bei Wahl des Praktikums).

Lehrinhalte

IL: Ansätze zur Realisierung einer Gehirn-Computer Schnittstelle (Brain-Computer Interface, BCI); Vorwärts- und Rückwärtsmodell des Electroencephalogram (EEG); Ereignis-korrelierte Potenziale (EKPs); Räumliche Filter; Multivariate Analyse von Gehirnsignalen; Einzel-Trial Klassifikation raum-zeitlicher EEG Merkmale; Regularisierte Diskrizimanzanalyse (RDA); Interpretation räumlicher Filter und Muster; Modulation spontaner Oszillationen; Ereignis-korrelierte Synchronisation und Desynchronisation (ERS, ERD); Common Spatial Pattern (CSP) Analyse; Klassifikation spektraler EEG Merkmale; Überwachte und unüberwachte Verfahren zur Adaptation von EEG Klassifikatoren; Experimentelles Design. Zusätzlich zu der IL kann entweder das Seminar (SE) oder das Praktikum (PR) gewählt werden. Es gibt auch das größere Modul "Brain-Computer Interfacing (extended)" mit 12 LP das SE und PR umfasst, sowie das kleinere Modul "Brain-Computer Interfacing (basic)" mit 6 LP, welches nur die IL beinhaltet. SE: Beispielthemen: Neuronale Korrelate von Aufmerksamkeit bei freier visueller Suche, Einflussfaktoren des Erfolgs bei der BCI Steuerung, Koadaptive BCI Systeme, BCI Steuerung mittels räumlicher Aufmerksamkeit Hybride BCI Systeme, Multimodale BCI Systeme PR: Im Praktikum werden die technischen und physikalischen Grundlagen des Brain-Computer Interfacing erarbeitet. Hierbei wird der Bogen von der (elektrischen) Aktivität einzelner Neurone über die Volumenleitung im menschlichen Kopf und Messtechnik bis zum Computer gespannt.

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen	Art	Nummer	Turnus	Sprache	SWS	ISIS	VVZ
Brain-Computer Interfacing	IV	3435 L 501	WiSe	Keine Angabe	4

Elective part (SEM or PR)

Aus den folgenden Veranstaltungen muss eine Veranstaltung abgeschlossen werden.

Lehrveranstaltungen	Art	Nummer	Turnus	Sprache	SWS	ISIS	VVZ
Brain-Computer Interfacing - from neurons to data	PR	3435 L 9106	SoSe	Keine Angabe	2
Current Topics in Brain-Computer Interfacing	SEM	3435 L 502	WiSe	Keine Angabe	2

ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Brain-Computer Interfacing (IV):

Aufwandbeschreibung	Multiplikator	Stunden	Gesamt
Bearbeitung der Übungsaufgaben	10.0	6.0h	60.0h
Präsenzzeit	15.0	4.0h	60.0h
Vor-/Nachbereitung	15.0	2.0h	30.0h
Vorbereitung für die Prüfungen	2.0	15.0h	30.0h
			180.0h(~6 LP)

Brain-Computer Interfacing - from neurons to data (PR):

Aufwandbeschreibung	Multiplikator	Stunden	Gesamt
Bearbeitung der Übungsaufgaben	5.0	6.0h	30.0h
Präsenzzeit	15.0	2.0h	30.0h
Vor-/Nachbereitung	15.0	2.0h	30.0h
			90.0h(~3 LP)

Current Topics in Brain-Computer Interfacing (SEM):

Aufwandbeschreibung	Multiplikator	Stunden	Gesamt
Präsenzzeit	5.0	3.0h	15.0h
Vorbereitung	1.0	75.0h	75.0h
			90.0h(~3 LP)

Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 270.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 9 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Keine Angabe

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Keine Angabe

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte pro Element

Sprache(n)

Englisch

Prüfungselemente

Name	Gewicht	Kategorie	Dauer/Umfang
(Ergebnisprüfung): 5 Assignments in the PR / Hausaufgaben im PR	25	praktisch	Keine Angabe
(Ergebnisprüfung): 10 Assignments / Hausaufgaben (Übungszettel)	15	praktisch	Keine Angabe
(Ergebnisprüfung): Talk in the seminar / Vortrag zum Seminar	25	mündlich	Keine Angabe
(Punktuelle Leistungsabfrage): 2 written exams / schriftliche Tests	60	schriftlich	Keine Angabe

Notenschlüssel

Notenschlüssel »Notenschlüssel 2: Fak IV (2)«

Gesamtpunktzahl	1.0	1.3	1.7	2.0	2.3	2.7	3.0	3.3	3.7	4.0
100.0pt	95.0pt	90.0pt	85.0pt	80.0pt	75.0pt	70.0pt	65.0pt	60.0pt	55.0pt	50.0pt

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Keine Angabe

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Keine Angabe

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit: nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit: verfügbar

Literatur

Empfohlene Literatur
Blankertz B, Lemm S, Treder MS, Haufe S, Müller KR, Single-trial analysis and classification of ERP components - a tutorial, Neuroimage, 56:814-825, 2011.
Blankertz B, Tomioka R, Lemm S, Kawanabe M, Müller KR, Optimizing Spatial Filters for Robust EEG Single-Trial Analysis, IEEE Signal Process Mag, 25(1):41-56, 2008.
Dornhege G, R. Millán J d, Hinterberger T, McFarland D, Müller K (eds), Toward Brain-Computer Interfacing, MIT Press, 2007.
Parra LC, Spence CD, Gerson AD, Sajda P. Recipes for the Linear Analysis of EEG, Neuroimage, 28(2):326-341, 2005.

Zugeordnete Studiengänge

Semester:

Zeige auch ausgelaufene Studiengänge und StuPOs

Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

	Studiengang / StuPO	StuPOs	Verwendungen	Erste Verwendung	Letzte Verwendung
Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Sonstiges

Keine Angabe