انسان هایی که از ناتوانی های شدید حرکتی رنج می برند نیازمند وسایلی برای برقراری ارتباط و کنترل محیط خود هستند. مطالعات زیاد در دو دهه گذشته نشان داده است که فعالیت های الکتریکی مغز، می توانند در سیستم های واسط مغز و کامپیوتر (bci) که امکان ارتباط با محیط و کنترل آن را از طریق غیرماهیچه ای فراهم می کنند به کار گرفته شوند. سیستم های bci مبتنی بر الکتروانسفالوگرام (eeg)، ویژگی های کاربردی سیگنال eeg را اندازه گیری کرده و سیگنال های کنترلی را تولید می کنند. دو دسته مهم از این ویژگی ها عبارتند از: پتانسیل های رویدادی و فعالیت نوسانی مغز. هنگامی که توجه انسان به یک محرک جلب شود بخشی از یک پتانسیل رویدادی معروف به p300 در eeg او ظاهر می شود. در تحقیقات آزمایشگاهی معمولاً از تحریک بینایی و شنوایی برای تحریک کردن شخص و ظاهرشدن p300 در سیگنال الکتریکی مغز او استفاده می کنند. مشخص? اصلی این موج، دامن? بیشینه ای در زمان حدود 300 میلی ثانیه است. با اعمال روشهای پردازش سیگنال بر eeg می توان p300 را استخراج کرد. در این پایان نامه از دادگان مسابقات bci2005 استفاده می شود و کاراکترهای متناظر با دادگان p300-speller استخراج می شوند. پس از بررسی کارهای انجام شده مشخص شد که روش های بازشناسی الگو برای استخراج p300 بسیار کارآمد هستند، لذا در این پایان نامه، ماشین بردار پشتیبان (svm) به عنوان یک تفکیک کنند? قوی برای دسته بندی به کار گرفته شد، همچنین با اعمال بردار ویژگی حاصل از ضرائب تبدیل موجک گسسته سیگنال ها به svm، زمان دسته بندی نسبت به حالتی که از نمونه های سیگنال پس از نمایش تحریک به عنوان ویژگی استفاده شده است کاهش داده شد. با آزمایش روش پیشنهادی دقت تشخیص کاراکتر برابر با %97 شد که این دقت، بیشتر ازکارهای انجام شده قبلی است.

در این پایان نامه بازده دارورسانی هدفمند به دستگاه تنفسی انسان با اعمال یک میدان مغناطیسی غیریکنواخت خارجی به روش عددی با استفاده از روش اولری-لاگرانژی و مدل فاز گسسته با همبستگی یک طرفه سیال-ذره شبیه سازی شده است. هندسه استفاده شده در مطالعه ی حاضر با استفاده از تصاویر ct اسکن از راه های هوایی انسان بازسازی شده و پس از اعمال فرآیندهای تولید هندسه و شبکه بندی آن، با استفاده از نرم افزار ansys fluent 15 تحلیل شده است. از دو هندسه ی سه بعدی واقعی از راه هوایی انسان استفاده شده است. هندسه اول شامل نای (trachea) تا نسل دوم راه هوایی بوده و هندسه دوم از ورودی دهان شروع شده و تا نسل ششم راه هوایی انسان ادامه دارد. در ابتدا میدان های سرعت و خطوط جریان فاز سیال بررسی شده و سپس با تزریق تصادفی ذرات دارویی، الگوی انتقال و بازده نشست ذرات بر روی دیواره راه های هوایی مورد مطالعه قرار گرفت. با در نظر گرفتن نیرو های پسا و مغناطیسی که در ناحیه محاسباتی به ذرات وارد می شود، چگونگی افزایش بازده روش دارورسانی هدفمند در ناحیه موردنظر و افزایش بازده نشست ذرات مورد مطالعه قرارگرفته است. تأثیرات قطر ذرات، موقعیت قرارگیری منبع میدان مغناطیسی، شدت میدان مغناطیسی و دبی ورودی هوا (الگوی تنفسی) بر الگوی انتقال و بازده نشست ذرات بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که با افزایش دبی ورودی جریان هوا، بازده نشست ذرات در ناحیه ی هدف کاهش یافته اما افزایش شدت میدان مغناطیسی تأثیر مثبت بر بازده نشست ذرات دارد. همچنین تأثیر افزایش قطر ذرات بر بازده نشست به شدت میدان مغناطیسی نیز وابسته می باشد، بطوریکه برای اعداد مغناطیسی کمتر از 5/1 تسلا قطر ذرات با بازده نشست رابطه مستقیم و برای اعداد مغناطیسی های بیشتر از آن با افزایش قطر ذرات بازده نشست ابتدا افزایش یافته و پس از یک اندازه قطر ذره مشخص روند نزولی دارد.

در این پژوهش، به بررسی رفتار جریان هوا و نشست ذرات در راهگاه تنفسی طی الگوهای مختلف تنفسی پرداخته شده است. از ویژگی های مهم این مطالعه، به کار گیری هندسه مدل واقعی میباشد که با استفاده از بازسازی تصاویر سی تی اسکن بدست آمده است. بازسازی این تصاویر، به کمک نرم افزار پردازش تصویر 3d-doctor انجام گرفت. دو مدل هندسه مورد بررسی واقع شدند. هندسه اول از ابتدای نای تا نسل دوم راهگاه و هندسه دوم از دهان تا نسل ششم را در بر می گیرند. برای هندسه اول سه نوع حالت تنفس شامل فعالیت سبک (l/min 15)، متوسط (l/min 30)و سنگین (l/min 60)و ذرات با قطرهای 1، 5 و 10 میکرون و برای هندسه دوم پنج حالت تنفس شامل استراحت (l/min 10)، فعالیت سبک (l/min 15)، متوسط (l/min 30)، نسبتا سنگین (l/min 45) و سنگین (l/min 60) و ذرات با قطرهای 1، 3، 5، 7 و 10 میکرون مد نظر قرار گرفت. از دیدگاه اویلری-لاگرانژی برای بررسی حرکات ذرات و همچنین از روش کوپل تک راهه استفاده شده است. مطابق با نتایج به دست آمده، کسر نشست ذرات با افزایش قطر ذرات و همچنین با افزایش دبی ورودی جریان افزایش می یابد. ذرات اغلب در لبه های کناری دوشاخگی شوندگی ها و دیواره های داخلی امتداد لبه ها نشست پیدا می کنند. از نتایج بسیار مهم این پایان نامه به این صورت می باشد که در دبی های تنفسی بالا، گرایش ذرات به سمت چپ راهگاه افزایش یافته که این موضوع می تواند کمک شایانی به علم پزشکی در زمینه بیماری های تنفسی به جا آورد.