مساله بایندینگ: ادراک بصری
در مورد مساله بایندینگ، تمرکز ما بر ادارک بصری و مساله بایندینگ در آن است؛ مساله‌ای که به این موضوع می‌پردازد که مغز چگونه ویژگی‌های بصری مانند رنگ و شکل و جهت و مکان را با هم ادغام می‌کند تا ادراک کلی از شیء را انجام دهد؟ آزمایش‌های هدف‌دار در این زمینه با دقت و ظرافت در حال طراحی و انجام است. در این بین مطالعات آماری و نیز آنالیزهای ریاضی حوزه زمان و حوزه زمان-فرکانس و به‌کاربردن روش‌های معمول و ابتکاری برای تایید و یا رد نظریات شناختی، رفتاری، فیزیولوژیک، روانشناسی و … در این زمینه در حال انجام است.
تصور حرکت و ارتباط مغز-ماشین
در مساله ارتباط مغز-ماشین، چگونگی استخراج ویژگی از سیگنالهای مغزی برای تعیین وقوع تصور از انجام یک حرکت، مساله بسیار مهم و حیاتی است. آنالیزهای و رویکردهای مهمی در این زمینه وجود دارد که از آن جمله می‌توان به ERD (Event-related desynchronization) اشاره کرد که معمولاً در ارتباط با حرکت یا تصور حرکت اندام‌ها تعریف می‌شود. در اینجا روشی ساده و کاربردی مبتنی بر ERD پیشنهاد شده است ما آن را WERD نامیده‌ایم و از همه سیگنالهای کانال‌های اطرافی ناحیه موتورحرکتی مغز استفاده می‌کند و با حجم محاسبات پایین، می‌تواند وقوع تصور حرکت را در حوزه زمان به ما یادآور شود. بررسی‌ها در مورد کاربردی بودن و بازدهی این روش در حال انجام است. در ادامه با همین روش در نظر است دست رباتیکی‌ای که در آزمایشگاه بیومکاترونیک ساخته شده‌است را با انجام تصور به حرکت درآوریم.
تشخیص لکنت‌زبان با استفاده سیگنالهای مغزی
ناهنجاری‌های گفتاری (از نوع لکنت‌زبان) با قفل شدن دهان و فک و یا وقفه‌های ناگهانی در هنگام صحبت‌کردن معمولی، یا کشیدن صداها و واجها، و یا تکرار یک کلمه و یا حرف همراه است. برخی اوقات لکنت‌زبان اثرات بسیار بدی بر شخص دارای لکنت و ارتباطات اجتماعی وی دارد و ممکن است منجر به گوشهگیری، افسردگی و … شود. بنابراین کنترل و درمان این ناهنجاری گفتاری، بخصوص در کودکان یکی از اهداف مهم متخصصان و پزشکان در این حوزه است.
در این پژوهش، به دنبال یافتن الگویی در سیگنالهای مغزی که مربوط به وقوع لکنت‌زبان است، هستیم. در این راستا، چون وقوع لکنت همراه با وقوع سیگنالهای قوی انقباض عضلات فک و دهان و زبان است، معمولاً سیگنالهای مغزی در انبوه سیگنالهای قوی عضلانی گم هستند و باید برای این منظور تمهیدات جدی اندیشید. در حال حاضر در یافتن چنین الگوهایی موفقیت‌هایی در آزمایشگاه بیومکاترونیک حاصل شده است، ولی تحقیقات در این زمینه کماکان ادامه دارد.
تشخیص تمایل حرکت با استفاده از سیگنالهای عضلانی
کنترل مبتنی بر سیگنالهای عضلانی نقشی اساسی در ارتباطات انسان-ماشین دارند. از این رویکرد در تله‌آپریشن و کنترل رباتهای پوشیدنی و کمک‌حرکتی می‌توان استفاده کرد. سیگنالهای عضلانی سیگنالهای حیاتی‌ای هستند که از روی پوست قابل اخذ و ثبت هستند و اطلاعات بسیار مفیدی در مورد تمایل شخص به انجام حرکتی در اختیار قرار می‌دهند. در این حوزه پژوهشی، برآنیم که روشی برای این امر پیشنهاد دهیم که برای کاربردهای موردنظر ما در دیگر زمینه‌های پژوهشی در آزمایشگاه بیومکاترونیک قابل استفاده باشد. در این بین استفاده از روش‌های هوشمند نقش ویژه‌ای ایفا خواهد کرد. آزمایشات عملی، باید موید روش پیشنهادی ما باشد.
آنالیز سیگنال مکانیکی نبض به منظور تشخیص بیماری
امروز روش‌های غیرتهاجمی در تشخیص بیماری‌ها نقش پررنگ و اساسی بازی می‌کنند. استفاده از سیگنالهای حیاتی در این بین اولین گزینه در استفاده از این روش‌هاست. در این پژوهش هدف آن است که با استفاده از تحلیل سیگنال نبض که به صورت مکانیکی نیز تولید می‌شود، بتوانیم تشخیص‌های درستی در مورد بیماری‌ها انجام دهیم. واضح است که ویژگی‌های مربوط به سیگنال نبض را ابتدائا باید استخراج نمود، سپس ارتباط آنها را با بیماری‌های مختلف، تبیین نمود.
در اولین مرحله از این پژوهش، اطلاعات سیگنال نبض را که از انگشت دست چپ اخذ شده‌اند و مربوط به 45 شخص سالم و 45 شخص بیمار مبتلا به سخت شدگی عروق کرونری هستند، دریافت شد. سپس با روش‌های هوشمند تلاش شد که افراد بیمار از افراد سالم از روی سیگنال نبض تفکیک گردند که در این رابطه به دقت 85 درصد دست یافته شد. پژوهش در مورد مدلسازی سیالاتی در مورد چگونگی انتشار نبض تا محل اخذ آن در حال انجام است.
