Advances in Neurotechnology for Brain Computer Interfaces [Elektronische Ressource] / Siamac Fazli. Betreuer: Klaus-Robert Müller

TECHNISCHE UNIVERSITÄT BERLINAdvances in NeurotechnologyforBrain Computer InterfacesvonSiamac FazliVon der Fakultät IV,Elektrotechnik und Informatik,der Technischen Universität Berlinzur Erlangung des akademischen Gradesdoctor rerum naturalium- Dr. rer. nat. -genehmigte DissertationTag der wissenschaftlichen Aussprache: 28.November 2011Berlin 2011D 83Promotionsausschuss:Vorsitzender: Prof. Dr. Klaus ObermayerBerichter: Prof. Dr. Klaus-Robert MüllerBerichter: Prof. Dr. Lucas C. ParraBerichter: Prof. Dr. Gabriel Curio© Copyright bySiamac Fazli2011Toalltheones,whodeserveit.iiiTABLE OF CONTENTS1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.2 Non-invasive Neuroimaging for the Brain . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.2.1 Electroencephalogramm (EEG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.2.2 Near Infrared Spectroscopy (NIRS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.3 Machine Learning, Signal Processing and Statistical Tools . . . . . . . . 81.3.1 Statistical Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.3.2 Classification and Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.3.3 Model Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.4 The Berlin Brain Computer Interface (BBCI) . . . . . . . . . . . . . . . . 151.4.1 Calibration sessions . . . . . . . . . . .