RANCANGAN AWAL PROTOTIPE SISTEM BRAIN-COMPUTER INTERFACE UNTUK MENGENDALIKAN VIDEO GAME BERBASIS SATU INPUT
Keywords:
brain computer interface (BCI), elektroensefalogram (EEG), OpenBCI, UnityAbstract
Pada penelitian ini dibuat sebuah rancangan awal untuk sistem brain computer interface (BCI) untuk mengendalikan video gamedengan input tunggal berdasarkan tingkat konsentrasi pemain. Sistem ini menggunakan perangkat OpenBCI untuk memperoleh data elektroensefalogram (EEG) dari delapan kanal; sinyal tersebut diproses menggunakan filter digital 8-30 Hz pada perangkat lunak OpenBCI GUI. Hasil pemrosesan tersebut selanjutnya diklasifikasikan menggunakan classifier pada OpenBCI GUI untuk menentukan tingkat konsentrasi pengguna. Hasil klasifikasi tersebut selanjutnya dikirimkan ke aplikasi berbasis Unity Engine menggunakan protokol LabStreamingLayer untuk mengendalikan objek bola pada aplikasi tersebut. Prototipe ini diujikan kepada lima orang subjek dengan rentang usia 18-19 tahun yang belum berpengalaman dalam mengoperasikan BCI. Berdasarkan hasil yang diperoleh, semua subjek dapat menggunakan BCI tersebut dengan akurasi di atas 70%, dengan catatan bahwa kondisi rileks dilakukan dengan mata tertutup; hal ini disebabkan oleh peningkatan ritme alfa yang signifikan dalam kondisi mata tertutup. Hasil tersebut menunjukkan bahwa sistem BCI ini dapat digunakan untuk mengendalikan game berdasarkan tingkat konsentrasi; namun demikian, diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menangani pengaruh umpan balik visual terhadap redaman ritme alfa.
References
Attar, E. T. (2022). Review of electroencephalography signals approaches for mental stress assessment. Neurosciences, 27(4), 209–215. https://doi.org/10.17712/nsj.2022.4.20220025
Baniqued, P. D. E., Stanyer, E. C., Awais, M., Alazmani, A., Jackson, A. E., Mon-Williams, M. A., Mushtaq, F., & Holt, R. J. (2021). Brain–computer interface robotics for hand rehabilitation after stroke: A systematic review. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 18(1), 15. https://doi.org/10.1186/s12984-021-00820-8
Camargo-Vargas, D., Callejas-Cuervo, M., & Alarcón-Aldana, A. C. (2023). Brain-computer interface prototype to support upper limb rehabilitation processes in the human body. International Journal of Information Technology. https://doi.org/10.1007/s41870-023-01400-w
Cattan, G. (2021). The Use of Brain–Computer Interfaces in Games Is Not Ready for the General Public. Frontiers in Computer Science, 3, 628773. https://doi.org/10.3389/fcomp.2021.628773
Frolov, A. A., Mokienko, O., Lyukmanov, R., Biryukova, E., Kotov, S., Turbina, L., Nadareyshvily, G., & Bushkova, Y. (2017). Post-stroke Rehabilitation Training with a Motor-Imagery-Based Brain-Computer Interface (BCI)-Controlled Hand Exoskeleton: A Randomized Controlled Multicenter Trial. Frontiers in Neuroscience, 11, 400. https://doi.org/10.3389/fnins.2017.00400
Huang, Q., Zhang, Z., Yu, T., He, S., & Li, Y. (2019). An EEG/EOG-Based Hybrid Brain-Computer Interface: Application on Controlling an Integrated Wheelchair Robotic Arm System. Frontiers in Neuroscience, 13, 1243. https://doi.org/10.3389/fnins.2019.01243
Li, M., He, D., Li, C., & Qi, S. (2021). Brain–Computer Interface Speller Based on Steady-State Visual Evoked Potential: A Review Focusing on the Stimulus Paradigm and Performance. Brain Sciences, 11(4), 450. https://doi.org/10.3390/brainsci11040450
Liu, N.-H., Chiang, C.-Y., & Chu, H.-C. (2013). Recognizing the Degree of Human Attention Using EEG Signals from Mobile Sensors. Sensors, 13(8), 10273–10286. https://doi.org/10.3390/s130810273
Louis, J. D., Alikhademi, K., Joseph, R., & Gilbert, J. E. (2022). Mind Games: A Web-Based Multiplayer Brain-Computer Interface Game. Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting, 66(1), 2234–2238. https://doi.org/10.1177/1071181322661538
Sumi, K., Yabuki, K., James Tiam-Lee, T., Nasreddine Belkacem, A., Ferre, Q., Hirai, S., & Endo, T. (2019). A Cooperative Game Using the P300 EEG-Based Brain-Computer Interface. Dalam Y. Rybarczyk (Ed.), Assistive and Rehabilitation Engineering. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.84621
Wang, C., Wu, X., Wang, Z., & Ma, Y. (2018). Implementation of a Brain-Computer Interface on a Lower-Limb Exoskeleton. IEEE Access, 6, 38524–38534. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2853628
Wolpaw, J. R., Birbaumer, N., McFarland, D. J., Pfurtscheller, G., & Vaughan, T. M. (2002). Brain–computer interfaces for communication and control. Clinical Neurophysiology.
You, S. D. (2021). Classification of Relaxation and Concentration Mental States with EEG. Information, 12(5), 187. https://doi.org/10.3390/info12050187
Indonesian Society of Applied Science (ISAS)
