Erstellung von synthetischen EEG-Daten

Das Projekt SmartHelm hat u.a. zum Ziel durch die Erfassung und Analyse von EEG-Daten zu erkennen, ob eine fahrradfahrende Person abgelenkt wird. Im besten Fall kann später sogar bestimmt werden, um was für eine Art von Ablenkung es sich handelt – z.B. ein hoher Geräuschpegel oder eine visuelle Ablenkung.

Voraussetzung für die Erreichung des Projektziels ist eine qualitative und reichhaltige Datengrundlage. Die Universität Bremen führte im Zuge des Projekts daher erste Tests zur Generierung von EEG-Daten durch. Leider verhinderte die aktuelle Pandemie den geplanten Testbetrieb. Es wurden daher weniger Testdaten gewonnen, als ursprünglich geplant.

An dieser Stelle bekommt das SmartHelm Projekt Unterstützung von der studentischen Projektgruppe Bicycle Data von der Universität Oldenburg. Sie beabsichtigt aus den bereits vorhandenen Testdaten synthetische EEG-Daten zu generieren – kein leichtes Unterfangen! Zum einen sind EEG-Daten so speziell in ihrer Form, dass die üblichen Bibliotheken nicht verwendet werden können. Zum anderen ist die Erstellung von synthetischen EEG-Daten noch ein sehr junges Forschungsfeld.

Bei ihrer Recherche wurde die Projektgruppe Bicycle-Data jedoch auf die Verwendung des sogenannten DCGAN aufmerksam. Es handelt sich hierbei um ein neuronales Netzwerk, das zusätzlich zu einem Generator auch einen Gegenspieler, den Discriminator, trainiert. Wohingegen der Generator versucht, die synthetischen Daten immer realer werden zu lassen, wird der Discriminator trainiert, immer besser zwischen synthetischen und realen Daten zu unterscheiden. Auf diese Weise sollen am Ende synthetische Daten entstehen, die den realen EEG-Daten möglichst gleichen und fast nicht von ihnen zu unterscheiden sind.

Die Projektgruppe steht nun vor der Herausforderung, dass DCGAN hauptsächlich für die Erstellung synthetischer Bilder verwendet wird und die Datengrundlage auch für den Einsatz dieser Methode verhältnismäßig klein ist. Wir sind gespannt, ob es Bicycle Data am Ende gelingt, geeignete synthetische Daten zu generieren. Wir drücken die Daumen!

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