Fi-WRITE - A Text Input Technique Based on 4 Inputs for Brain-Computer Interface
Authors
Mikkelsen, Michael Tcherkewitch ; Narayanasamy, Sutharsan
Term
4. term (INF10 - Master Thesis)
Education
Publication year
2008
Abstract
This thesis introduces Fi-WRITE, a text entry technique based on only four inputs, designed for both conventional settings and Brain-Computer Interfaces (BCI) with a particular motivation to support users with severe motor impairments. The overarching research question asked whether an efficient, usable text entry method can be realized with a limited number of inputs for both BCI and non-BCI contexts, and what efficiency can be achieved. Three prototypes were created with BCI constraints in mind (including a 3.5-second enforced delay between inputs) and evaluated through laboratory studies: a rotation-speed study for the rotating prototypes, a comparison study of all three prototypes measuring task completion time (words per minute), workload (NASA TLX), and user ratings on a 1–9 scale, followed by an evaluation of the selected technique. For the BCI phase, the team used Aalborg University’s non-invasive EEG-based BCI system with four possible inputs and online feedback to assess whether Fi-WRITE can be used to enter characters. The results indicate that Fi-WRITE is applicable in both BCI and non-BCI scenarios; in non-BCI testing the best performance reached 12.68 WPM, while efficiency in BCI could not be measured in the conducted trials. These outcomes suggest promise for four-input text entry across contexts, while highlighting the need for further work to quantify BCI performance.
Denne afhandling præsenterer Fi-WRITE, en tekstindtastningsteknik baseret på kun fire input, udviklet for både traditionelle miljøer og Brain-Computer Interface (BCI) med særligt fokus på mennesker med motoriske funktionsnedsættelser. Den overordnede forskningsspørgsmål var, om en effektiv og brugbar tekstindtastningsteknik med et begrænset antal input kan realiseres og fungere i både BCI- og ikke-BCI-kontekster, samt hvilken effektivitet der kan opnås. Tre prototyper blev designet med BCI-begrænsninger in mente (herunder en tvungen forsinkelse på 3,5 sekunder mellem input) og evalueret i laboratorieforsøg: et rotationshastighedsstudie for roterende prototyper, et sammenligningsstudie af alle tre prototyper med målinger af opgaveløsningstid (ord pr. minut), arbejdsbelastning (NASA TLX) og brugervurderinger på en 1–9-skala, samt en efterfølgende evaluering af den udvalgte teknik. I BCI-delen blev Aalborg Universitets ikke-invasive EEG-baserede BCI-system med fire mulige input og online feedback anvendt til at teste, om Fi-WRITE kan bruges til at indtaste tegn. Resultaterne viste, at Fi-WRITE er anvendelig i både BCI- og ikke-BCI-sammenhænge; i ikke-BCI nåede den bedste hastighed 12,68 WPM, mens effektiviteten i BCI ikke kunne måles i de gennemførte forsøg. Disse fund antyder potentiale for fire-input-baseret tekstindtastning på tværs af platforme, men peger også på behov for yderligere arbejde for at kvantificere ydeevnen i BCI.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]