Model kódování ve sluchové dráze

• Thesis title in thesis language (Slovak): Model kódování ve sluchové dráze
• Thesis title in Czech: Model kódování ve sluchové dráze
• Thesis title in English: Model of coding in the auditory pathway
• Academic year of topic announcement: 2009/2010
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: slovenština
• Department: Department of Software Engineering (32-KSI)
• Supervisor: RNDr. David Obdržálek, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 11.11.2009
• Date of assignment: 11.11.2009
• Date and time of defence: 06.09.2010 00:00
• Date of electronic submission: 06.09.2010
• Date of proceeded defence: 06.09.2010
• Opponents: doc. Mgr. Cyril Brom, Ph.D.

Guidelines

Na základě studia fenomenologického modelu, popisujícího funkci sluchového nervu, a principů funkce kochleárních implantátů (viz seznam odborné literatury) implementujte a případně rozšiřte model kódování zvuku v implantátu uvedený ve zmíněných pracích. Popište základní algoritmy použitých v kochleárním implantátu. Zjistěte, zda lze některé tyto algoritmy paralelizovat a podle výsledku navrhněte vlastní implementaci vybraných algoritmů. Porovnejte vlastní řešení zakódování zvuku s řešením popsaným v literatuře. Dále navrhněte dekódování posloupnosti akčních potenciálů, které by vhodným způsobem zprostředkovalo uživateli základní akustické parametry zakódovaného zvuku, například pomocí jednoduché vizualizace. Naprogramujte kódovací a dekódovací program pro kódování zvuku pomocí výše uvedených principů.
Předpokládá se použití programovacího prostředí jazyka C/C++ a/ nebo softwarového balíku Matlab.

References

Bruce, I. C., White, M. W., Irlicht, L. S., O'Leary, S. J., a Clark, G. M.(1999) The effects of stochastic neural activity in a model predicting intensity perception with cochlear implants: Low-rate stimulation, IEEE Trans Biomed Eng 46(12):1393?1404.

Maršálek, P. a Kofránek, J.(2005) Spike encoding mechanisms in the sound localization pathway. Biosystems, 79:191-198.

Maršálek, P. a Drápal, M.(2008) Mechanisms of Coincidence Detection in the Auditory Brainstem: Examples. In: Mathematical Modeling of Biological Systems, Volume II. A. Deutsch, R. Bravo de la Parra, R. de Boer, O. Diekmann, P. Jagers, E. Kisdi, M. Kretzschmar, P. Lansky and H. Metz (eds). Birkhaeuser, Boston, 255-264.

Maršálek, P.(2009) Simulace v neurovědách, příklad modelu prostorového slyšení. Umelá inteligencia a kognitívna veda I, Kvasnička V., Pospíchal J., (eds.), STU, Bratislava, Slovakia, 281-298.

Preliminary scope of work

Kochleární implantát částečně nahrazuje funkci vnitřního ucha, které převadí mechanickou energii (zvuk) na posloupnost impulsů (akčních potenciálů) ve sluchovém nervu. To, jak je zvuk zakódován ve sluchovém nervu, není zcela popsáno, avšak teorie dostačuje na konstrukci kochleárních implantátů, které sluch nahrazují při hluchotě způsobené poruchou vnitřního ucha. Kód používaný implantáty je zcela popsán.