392159 Brain-Machine Interfaces (S) (WiSe 2009/2010)

Brain‐Machine Interfaces (BMI) bezeichnen Schnittstellen, die eine direkte
Kommunikation eines (meist menschlichen) Gehirns mit einer Maschine
realisieren. Dabei unterscheidet man einerseits zwischen invasiven Methoden,
welche einen chirurgischen Eingriff erfordern, und nicht‐invasiven Methoden,
die ohne Eingriff auskommen. Andererseits wird noch die Richtung der
Kommunikation unterschieden, d.h. ob Signale vom Gehirn abgegriffen oder in
das Gehirn induziert werden. Die Erforschung und Entwicklung von BMI
Systemen ist ein hochgradig interdisziplinäres Feld, das auf Beiträge aus der
Informatik, der Ingenieurswissenschaft, der Neurowissenschaften und der
Psychologie angewiesen ist.

In diesem Seminar soll ein Überblick über bestehende Systeme und ihre
Einordnung in den aktuellen Stand der Forschung gegeben werden. Im weiteren
Verlauf wollen wir uns näher mit nicht‐invasiven, auf EEG (Messung von
elektrischer Hirnaktivität mittels am Kopf befestigter Elektroden) basierenden
BMIs beschäftigen und verschiedene Anwendungen aus dem klinischen Bereich
(z.B. Prothesensteuerung, Neurofeedback) sowie für Multimedia Anwendungen,
z.B. Computerspiele und die Robotik, kennenlernen. Die technischen und
algorithmischen Herausforderungen verschiedener Systeme sowie der Stand von
state‐of‐the‐art Lösungen sollen betrachtet werden.
Im Rahmen des Seminars soll von jedem Teilnehmer ein ca. 20‐min. Vortrag
gehalten werden, der dann als Einstieg und Diskussionsgrundlage für den
jeweiligen Themenbereich dient. Regelmäßige Anwesenheit und der Vortrag
sind die Basis für den Punkterwerb. Bei Bedarf können 2 zusätzliche LP durch
eine schriftliche Ausarbeitung des Vortrags erworben werden.