Moses - Brain-Computer Interfacing (basic)

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Modul / Version
#40515 / #10

Gültigkeit
Seit WiSe 2022/23

Verfügbare Sprache(n)
Englisch

Titel des Moduls
Brain-Computer Interfacing (basic)

Leistungspunkte
6

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
Miklody, Daniel

E-Mail-Adresse
benjamin.blankertz@tu-berlin.de

Webseite

http://wiki.ml.tu-berlin.de/wiki/NT/Courses

Diese Modulbeschreibung ist nicht oder nicht vollständig auf deutsch hinterlegt.

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

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. Sie haben ein Bewusstsein für die Gefahr, die bei maschinellen Lernverfahren durch unausgewogene Trainingsdatensätze entstehen kann.

Lehrinhalte

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 EEG Klassifikation; Experimentelles Design.

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

ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Brain-Computer Interfacing (IV):

Aufwandbeschreibung	Multiplikator	Stunden	Gesamt
Attendence	15.0	4.0h	60.0h
Preparation, reworking	15.0	2.0h	30.0h
Preparing for exams	2.0	15.0h	30.0h
Solving exercises	10.0	6.0h	60.0h
			180.0h(~6 LP)

Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Die Integrierte Lehrveranstaltung besteht aus einem Vorlesungsteil (Frontalunterricht vor allen Teilnehmern zur Vermittlung des Stoffes; einige Phasen Gruppenarbeit) und einem Anteil praktischer Arbeit. Letztere besteht aus dem selbstständigen Bearbeiten von Übungsaufgaben unter der Anleitung eines Assistenten.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

* Erforderlich: Programmierkenntnisse in Python, gute Grundlagen in Mathematik, insbesondere in Linearer Algebra und Wahrscheinlichkeitstheorie. * Grundlagen der Signalverarbeitung und des maschinellen Lernens sind ratsam, jedoch bei solidem theoretischem Vorwissen und Fähigkeiten nicht zwingend erforderlich.

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache(n)

Englisch

Prüfungselemente

Name	Punkte	Kategorie	Dauer/Umfang
Ergebnisprüfung: 10 Hausaufgaben (Übungszettel)	20	praktisch	Keine Angabe
Punktuelle Leistungsabfrage: schriftlicher Test #1	40	schriftlich	Keine Angabe
Punktuelle Leistungsabfrage: schriftlicher Test #2	40	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:
Wintersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 30.

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
Biomedizinische Technik (M. Sc.)	1	6	WiSe 2022/23	SoSe 2025
Computer Engineering (M. Sc.)	1	24	WiSe 2022/23	SoSe 2025
Computer Science (Informatik) (M. Sc.)	1	12	WiSe 2022/23	SoSe 2025
Elektrotechnik (M. Sc.)	1	18	WiSe 2022/23	SoSe 2025
Wirtschaftsingenieurwesen (M. Sc.)	1	12	WiSe 2022/23	SoSe 2025

Sonstiges

Keine Angabe