dc.creator | Alves, Bruno Cascaes | |
dc.date.accessioned | 2024-07-24T12:53:56Z | |
dc.date.available | 2024-07-23 | |
dc.date.available | 2024-07-24T12:53:56Z | |
dc.date.issued | 2024-04-15 | |
dc.identifier.citation | ALVES, Bruno Cascaes. Um pipeline de aprendizado de máquina para reconhecimento de emoções com base em informações temporais e espaciais de mapas topográficos gerados a partir de sinais de eletroencefalograma. Orientador: Marilton Sanchotene de Aguiar. 2024. 82 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2024. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/13586 | |
dc.description.abstract | Emotion recognition is an area that is becoming increasingly relevant due to its
direct implication in society’s daily life. The field seeks better ways to understand how
subjective emotions influence human behavior. Given that emotions can manifest
non-verbally, brain activity analysis through electroencephalogram signals becomes
a relevant approach for emotion identification. The electroencephalogram records
the electrical signals generated by the brain cortex through electrodes placed on
the scalp. These signals exhibit complex characteristics in spatial, temporal, and
frequency domains. Therefore, a prediction pipeline emerges as an alternative for
emotion recognition. According to the literature, few studies focus on topographic
map images derived from brain signals, especially with information mapped to a
structured format. In this context, this work proposes the analysis and development
of machine learning models for emotion recognition based on brain topographic maps
generated from electroencephalogram signals using the EEGLAB tool. The case
study refers to the DEAP, a widely recognized dataset in the area, constructed through
electroencephalogram experiments where subjects were exposed to musical and
visual stimuli, providing self-assessments on emotional dimensions such as arousal,
valence, dominance, and preference. In addition to implementing the pipeline, the
main contributions of this study include the presentation of a structured dataset —
created based on the mapping of information obtained from topographic map images,
containing brain intensity data per region using temporal windows for samples in three
frequency bands: Alpha, Beta, and Gama. Finally, the study introduces predictive
models for emotion recognition, achieving notable accuracies of 85.46%, 85.05%,
85.92%, and 84.49% for dimensions of arousal, valence, dominance, and preference,
respectively. These results were obtained through the K-Nearest Neighbors algorithm
using data from all electrodes. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Sem bolsa | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Aprendizado de máquina | pt_BR |
dc.subject | Eletroencefalograma | pt_BR |
dc.subject | Reconhecimento de emoção | pt_BR |
dc.subject | Mapa topográfico | pt_BR |
dc.subject | Machine learning | pt_BR |
dc.subject | Electroencephalogram | pt_BR |
dc.subject | Emotion recognition | pt_BR |
dc.subject | Topographic map | pt_BR |
dc.title | Um pipeline de aprendizado de máquina para reconhecimento de emoções com base em informações temporais e espaciais de mapas topográficos gerados a partir de sinais de eletroencefalograma | pt_BR |
dc.title.alternative | A Machine learning pipeline for emotion recognition based on temporal and spatial information from topographic maps generated from electroencephalogram signals | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/7651088367665541 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0002-5247-6022 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/3499616508280892 | pt_BR |
dc.description.resumo | O reconhecimento de emoções é uma área que está se tornando cada vez
mais relevante devido sua implicação direta na vida da sociedade. A área busca
por melhores formas de compreender como as emoções, de natureza subjetiva,
influenciam o comportamento humano. Considerando que as emoções podem ser
expressas de forma não verbal, a análise da atividade cerebral, a partir de sinais
de eletroencefalograma, torna-se uma abordagem relevante para a identificação de
emoções. O eletroencefalograma registra os sinais elétricos gerados pelo córtex
cerebral por meio de eletrodos fixados sobre o couro cabeludo. Estes sinais possuem
características complexas, nos domínios espacial, temporal e de frequência. Diante
disto, o uso de um pipeline de predição mostra-se como uma alternativa para o
reconhecimento de emoções. Consoante a literatura, destacam-se poucos estudos
baseados no uso de imagens de mapas topográficos derivados de sinais cerebrais,
sobretudo com as informações mapeadas para um formato estruturado. Neste
contexto, este trabalho propõe a análise e a construção de modelos de aprendizado
de máquina para o reconhecimento de emoções, com base em mapas topográficos
do cérebro geradas a partir de sinais de eletroencefalograma na ferramenta EEGLAB.
O estudo de caso se refere ao DEAP, um dataset amplamente reconhecido na
área, construído por meio de experimentos de eletroencefalograma nos quais os
sujeitos foram expostos a estímulos musicais e visuais, realizando autoavaliações em
dimensões emocionais, como excitação, valência, dominância e preferência. Além da
proposta do pipeline, as principais contribuições deste estudo incluem apresentar um
dataset estruturado – construído com base no mapeamento de informações obtidas
nos mapas topográficos, abrangendo dados de intensidade cerebral por região, com
uso de janelas temporais, para amostras em três bandas de frequência: Alpha, Beta
e Gama. Por fim, este estudo apresenta modelos preditivos para o reconhecimento
de emoções, com destaque de acurácia de 85,46%, 85,05%, 85,92% e 84,49% para
excitação, valência, dominância e preferência, respectivamente – obtida por meio do
algoritmo K-Nearest Neighbors utilizando dados de todos os eletrodos. | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Computação | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Aguiar, Marilton Sanchotene de | |
dc.subject.cnpq1 | CIENCIA DA COMPUTACAO | pt_BR |