EEG Based Emotion Monitoring Using Wavelet and Learning Vector Quantization

Emotional identification is necessary for example in Brain Computer Interface (BCI) application and when emotional therapy and medical rehabilitation take place. Some emotional states can be characterized in the frequency of EEG signal, such excited, relax and sad. The signal extracted in certain frequency useful to distinguish the three emotional state. The classification of the EEG signal in real time depends on extraction methods to increase class distinction, and identification methods with fast computing. This paper proposed human emotion monitoring in real time using Wavelet and Learning Vector Quantization (LVQ). The process was done before the machine learning using training data from the 10 subjects, 10 trial, 3 classes and 16 segments (equal to 480 sets of data). Each data set processed in 10 seconds and extracted into Alpha, Beta, and Theta waves using Wavelet. Then they become input for the identification system using LVQ three emotional state that is excited, relax, and sad. The results showed that by using wavelet we can improve the accuracy of 72% to 87% and number of training data variation increased the accuracy. The system was integrated with wireless EEG to monitor emotion state in real time with change each 10 seconds. It takes 0.44 second, was not significant toward 10 seconds

Identifikasi Respon Emosional terhadap Rangsangan Suara melalui Sinyal Elektroensephalogram Menggunakan Wavelet dan Learning Vector Quantization

Emosi merupakan suatu perasaan manusia, seperti senang, sedih, semangat, dan kecewa yang dipengaruhi beberapa faktor seperti cuaca, lingkungan, kesehatan, suara, film, dan video game. Beberapa orang mempunyai kesulitan dalam mengendalikan emosi, biasanya diakibatkan depresi ataupun mengalami gangguan pada syaraf otak. Oleh karena itu diperlukan terapi, yang salah satunya menggunakan rangsangan suara. Keberhasilan terapi ditentukan dari jenis rangsangan suara dan waktu. Oleh karena itu, dibutuhkan identifikasi respon emosional terhadap rangsangan suara secara real time. Salah satu instrumen yang dapat menangkap kondisi emosional adalah Elektroensephalogram (EEG), namun analisisnya tidaklah mudah. Beberapa penelitian terdahulu melakukan identifikasi kondisi rileks, kondisi mental, kewaspadaan, tingkat perhatian melaui sinyal EEG. Identifikasi emosional juga telah dilakukan di antaranya menggunakan Wavelet dan Backpropagation, Wavelet, Support Vector Machine (SVM), dan Frantal Dimension. Namun penelitian tersebut tidak dilakukan secara real time sehingga mempunyai kelemahan memperoleh waktu efektif pemberian terapi jika digunakan untuk evaluasi. Penelitian ini telah membuat sistem diimplementasikan dalam perangkat lunak identifikasi respon emosional secara real time terhadap rangsangan suara dengan segmentasi waktu per 10 detik dalam identifikasinya. Dalam proses akuisisi data dilakukan terhadap 10 naracoba dengan lima kali Perulangan dengan 3 jenis respon yang berbeda yaitu respon semangat. rileks, dan sedih. Hasil pengujian dengan menggunakan seluruh data latih yang sebanyak 2400 menghasilkan akurasi sebesar 93%. Sistem telah diuji dengan menggunakan data baru yang menghasilkan akurasi sebanyak 75%, dan waktu respon 0.0041 detik. Waktu identifikasi cukup cepat dibandingkan waktu identifikasi 10 detik, sehingga dapat digunakan