Desempenho de classificadores na identificação de padrões neurais associados à imagética musical

dc.contributor.advisorSoares, Heliana Bezerra
dc.contributor.advisor-co1Rodriguez, Denis Delisle
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7140331839822423
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5057165446370629
dc.contributor.authorSilva, Liohana Maria Bezerra da
dc.contributor.referees1Silveira Júnior, Luiz Gonzaga de Queiroz
dc.date.accessioned2025-07-11T14:09:13Z
dc.date.available2025-07-11T14:09:13Z
dc.date.issued2025-07-01
dc.description.abstractBrain-Computer Interfaces (BCIs) translate neural signals into commands for controlling external devices without relying on motor pathways. In biomedical engineering, these interfaces have emerged as a promising communication alternative for individuals with motor and speech impairments. Music imagery, defined as the ability to mentally evoke a melody, activates specific brain areas and generates identifiable electroencephalographic patterns, making it a promising paradigm for BCIs. This study aimed to compare the performance of the classifiers Linear Discriminant Analysis (LDA), k-Nearest Neighbors (kNN), and Support Vector Machine (SVM) in discriminating EEG signals recorded during musical imagination and resting states. Twelve healthy subjects participated in the study. The signals were preprocessed, transformed into the frequency domain, and subjected to spectral feature extraction. The data were then split into training, validation, and test sets, and evaluated using accuracy, Kappa coefficient, and confusion matrix metrics. SVM showed the best average performance (accuracy = 0.97 ± 0.03; Kappa = 0.94 ± 0.07), followed by LDA (0.93 ± 0.04; 0.86 ± 0.08) and kNN (0.82 ± 0.08; 0.64 ± 0.16). Despite individual variability, the results confirm that musical imagery produces distinguishable and classifiable EEG patterns. The proposed approach shows potential for application in BCIs, especially in assistive projects developed in clinical and academic contexts.
dc.description.resumoInterfaces Cérebro-Computador (ICCs) traduzem sinais neurais em comandos para controle de dispositivos externos, dispensando vias motoras. Na engenharia biomédica, essas interfaces têm se destacado como alternativa comunicacional para indivíduos com limitações motoras e de fala. A imagética musical, definida como a capacidade de evocar mentalmente uma melodia, ativa áreas cerebrais específicas e gera padrões eletroencefalográficos identificáveis, sendo investigada como paradigma promissor para ICCs. Este estudo objetivou comparar o desempenho dos classificadores Análise Discriminante Linear (LDA), K-ésimo vizinho mais próximo (kNN) e Máquina de Vetores de Suporte (SVM) na discriminação de sinais de EEG obtidos durante imaginação musical e repouso. Participaram 12 sujeitos saudáveis. Os sinais foram pré-processados, transformados para o domínio da frequência e submetidos à extração de características espectrais. Em seguida, os dados foram divididos em conjuntos de treino, validação e teste, e avaliados por métricas de acurácia, Kappa e matriz de confusão. O SVM apresentou melhor desempenho médio (acurácia = 0,97 ± 0,03; Kappa = 0,94 ± 0,07), seguido por LDA (0,93 ± 0,04; 0,86 ± 0,08) e kNN (0,82 ± 0,08; 0,64 ± 0,16). Apesar de variações individuais, os resultados confirmam que a imagética musical produz padrões de EEG distinguíveis e classificáveis. A abordagem proposta demonstra potencial para aplicação em ICCs, especialmente em projetos assistivos desenvolvidos em contextos clínicos e acadêmicos.
dc.identifier.citationSILVA, Liohana Maria Bezerra da. Desempenho de classificadores na identificação de padrões neurais associados à imagética musical. 2025. 43 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Biomédica) – Departamento de Engenharia Biomédica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/64266
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.countryBrazil
dc.publisher.departmentEngenharia Biomédica
dc.publisher.initialsUFRN
dc.publisher.programEngenharia Biomédica
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectAprendizado de Máquina
dc.subjectClassificação de Sinais
dc.subjectEletroencefalografia
dc.subjectImagética Musical
dc.subjectInterfaces Cérebro-Computador
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
dc.titleDesempenho de classificadores na identificação de padrões neurais associados à imagética musical
dc.title.alternativeClassifier Performance in the Detection of Neural Patterns Related to Musical Imagery
dc.typebachelorThesis

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
TCC_LiohanaSilva.pdf
Tamanho:
4.72 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Nenhuma Miniatura disponível
Baixar

Licença do Pacote

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.53 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Nenhuma Miniatura disponível
Baixar