Moses - Brain-Computer Interfacing

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Modul / Version
#40362 / #7

Gültigkeit
WiSe 2021/22 - SoSe 2022

Verfügbare Sprache(n)
English

Titel des Moduls
Brain-Computer Interfacing

Leistungspunkte
9

Modulverantwortliche*r
Blankertz, Benjamin

Benotung
Benotet

Prüfungsform
Portfolioprüfung

Lehrsprache(n)
English

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

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Lernergebnisse

Students know the essential concepts of Brain-Computer Interfacing (BCI). They are capable of applying methods of biomedical signal processing and single-trial classification to neural data. They can provide an interpretation of the outcome of their analysis in a statistical as well as in a neurophysiological manner. They have deeper knowledge about special topics of BCI research in data analysis of physiological signals.

Lehrinhalte

IL: Approaches to Brain-Computer Interfacing (BCI); Event-related potentials (ERPs); Spatial filters; Multivariate analysis of brain signals; Single-trial classification of spatio-temporal features; Regularized discriminant analysis (RDA); The linear model (forward and backward) of EEG; Interpretation of spatial patterns and filters; Modulation of spontaneous brain rhythms; Event-related synchronization and desynchronization (ERS, ERD); Common spatial pattern (CSP) Analysis; Classification of spatio-spectral features; Signal decomposistion methods; Supervised and unsupervised methods of adaptation in the classification of EEG; Experimental design SE: Examplary topics: Neural correlates of attention in free viewing, Predictors of BCI Performance, Co-adaptive Systems, Control by Spatial Attention; Hybrid BCIs, Multimodal BCIs

Modulbestandteile

Compulsory area

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
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)

Current Topics in Brain-Computer Interfacing (SEM):

Aufwandbeschreibung	Multiplikator	Stunden	Gesamt
Attendance	3.0	5.0h	15.0h
Pre/post-processing	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

The integrated lecture (IL) consists of a lecture (mainly teacher-centered, with some period of group work) and assignments. The latter require independently solving programming exercises and working on complex tasks under guidance of a tutor. Talks in the seminar (SE) are developed independently with the guidance of a tutor. They are presented and discussed at one or two days in the second half of the semester.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

* Mandatory: programming skills; background in mathematics, in particular linear algebra and probability theory. * Helpful, but not obligatory: Basic knowledge in signal processing and machine learning. For the practical session basic knowledge in electrostatics and electronics are of advantage.

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Portfolio examination

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte pro Element

Sprache(n)

English

Prüfungselemente

Name	Gewicht	Kategorie	Dauer/Umfang
(Deliverable assessment / Ergebnisprüfung): 10 Assignments / Hausaufgaben (Übungszettel)	15	praktisch	jeweils 6h
(Deliverable assessment / Ergebnisprüfung): Talk in the seminar / Vortrag zum Seminar	25	mündlich	30 min
(Examination / Punktuelle Leistungsabfrage): 2 written exams / schriftliche Tests	60	schriftlich	jeweils 60 min

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)

The grade is determined according to § 47 (2) AllgStuPO with the grading system 2 of faculty IV. * Exercises: Concurrent to the lecture, there will be a tutorial in which ten assignment sheets have to be solved. These are devoted to practical EEG analysis (programming). * Written exams: In the first half and in the second half of the lecture, there will a written test of about 60 minutes. * Seminar talk: Presentation of a research topic (orally with slides)

Dauer des Moduls

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

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Wintersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 50.

Anmeldeformalitäten

Registration is not required, but stating the interest to participate in the lecture is welcome for the planning of resources. * Either email to Sekr. MAR 4-3: Imke Weitkamp <imke.weitkamp@tu-berlin.de> * or register in the respective courses in the information system at https://isis.tu-berlin.de/

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit: nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit: verfügbar

Zusätzliche Informationen:

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