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비지도 신경망 기반 주파수 간섭 자극을 위한 경두개전류자극 최적화 장치에 있어서,피험자의 뇌 MRI 영상을 입력받아 유한요소 모델로 모델링하는 유한요소 모델링부;상기 유한요소 모델로부터 단위 전극 전류에 대한 뇌 전기장 분포 값을 계산하는 유한요소 해석부;전극 전류 생성 네트워크로부터 전극 전류 값을 생성하는 전극 전류 생성부;상기 전극 전류 값과 상기 뇌 전기장 분포 값을 자극 식 네트워크에 입력하여 뇌의 간섭 자극 분포 값을 출력하는 간섭 자극 분포 출력부; 및상기 간섭 자극 분포 값과 기 설정된 목표 자극 값을 비교하여 전극 전류 값을 결정하는 자극 평가부를 포함하는 경두개전류자극 최적화 장치
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제1항에 있어서,상기 유한요소 모델링부는,상기 영상 내 각 조직의 형상, 접촉 및 전기 전도도가 반영된 사면체 격자 구조의 유한요소 모델로 모델링하는 경두개전류자극 최적화 장치
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제1항에 있어서,상기 유한요소 해석부는,상기 유한요소 모델로부터 단위 전극 전류에 대한 뇌 전기장 분포 값을 계산하기 위해, 각각의 전극에 크기 1의 단위 전류를 흘리는 양극과 공통의 음극이 상기 피험자의 머리에 부착되었을 때의 뇌 전기장 분포 값을 계산하는 경두개전류자극 최적화 장치
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제3항에 있어서,상기 유한요소 해석부는,다음의 식에 의해 선형 결합하여 전체 전극의 전류 세트로부터 상기 뇌 전기장 분포 값을 계산하는 경두개전류자극 최적화 장치:여기서, E는 전기장, M은 전체 전극의 개수, N은 뇌의 전체 위치 개수, I는 전극 전류이다
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제1항에 있어서,상기 간섭 자극 분포 출력부는,다음의 식에 의해 서로 다른 두 주파수의 전기장으로 인해 생기는 간섭 자극의 크기를 계산하는 경두개전류자극 최적화 장치:여기서, Mod는 간섭 자극의 크기, E는 전기장, f1, f2는 서로 다른 주파수이다
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제1항에 있어서,상기 자극 평가부는,다음의 식에 의해 손실 값을 계산하여, 역전파를 통해 기 설정된 정지 조건을 만족할 때까지 상기 전극 전류 생성 네트워크의 가중치를 재설정하는 경두개전류자극 최적화 장치:여기서 Loss는 손실 함수, MR은 오자극비, PR은 피크비, CR은 집중비이다
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제6항에 있어서,상기 전극 전류 생성부는,상기 재설정된 가중치를 반영하여 상기 전극 전류 생성 네트워크로부터 전극 전류 값을 재 생성하고,상기 간섭 자극 분포 출력부는,상기 재 생성된 전극 전류 값과 상기 뇌 전기장 분포 값을 자극 식 네트워크에 입력하여 뇌의 간섭 자극 분포 값을 재 출력하며,상기 자극 평가부는,상기 재 출력된 간섭 자극 분포 값과 상기 목표 자극 값을 비교하여 상기 정지 조건이 만족되면, 해당 전극 전류 값을 전극 전류 값으로 결정하는 경두개전류자극 최적화 장치
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제1항에 있어서,상기 경두개전류자극 최적화 장치는,상기 전극 전류 생성 네트워크로 구성된 제1 신경망에 상기 자극 식 네트워크로 구성된 제2 신경망이 연결되어 있는 비지도 신경망 구조를 포함하며,상기 자극 평가부를 통해 결정되는 상기 전극 전류 값은 상기 제1 신경망과 상기 제2 신경망 사이에서 각각의 주파수 별로 각각 출력되는 값인 경두개전류자극 최적화 장치
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비지도 신경망 기반 주파수 간섭 자극을 위한 경두개전류자극 최적화 장치에 의해 수행되는 경두개전류자극 최적화 방법에 있어서,피험자의 뇌 MRI 영상을 입력받아 유한요소 모델로 모델링하는 단계;상기 유한요소 모델로부터 단위 전극 전류에 대한 뇌 전기장 분포 값을 계산하는 단계;전극 전류 생성 네트워크로부터 전극 전류 값을 생성하는 단계;상기 전극 전류 값과 상기 뇌 전기장 분포 값을 자극 식 네트워크에 입력하여 뇌의 간섭 자극 분포 값을 출력하는 단계; 및상기 간섭 자극 분포 값과 기 설정된 목표 자극 값을 비교하여 전극 전류 값을 결정하는 단계를 포함하는 경두개전류자극 최적화 방법
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제9항에 있어서,상기 모델링하는 단계는,상기 영상 내 각 조직의 형상, 접촉 및 전기 전도도가 반영된 사면체 격자 구조의 유한요소 모델로 모델링하는 경두개전류자극 최적화 방법
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제9항에 있어서,상기 뇌 전기장 분포 값을 계산하는 단계는,상기 유한요소 모델로부터 단위 전극 전류에 대한 뇌 전기장 분포 값을 계산하기 위해, 각각의 전극에 크기 1의 단위 전류를 흘리는 양극과 공통의 음극이 상기 피험자의 머리에 부착되었을 때의 뇌 전기장 분포 값을 계산하는 경두개전류자극 최적화 방법
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제11항에 있어서,상기 뇌 전기장 분포 값을 계산하는 단계는,다음의 식에 의해 선형 결합하여 전체 전극의 전류 세트로부터 상기 뇌 전기장 분포 값을 계산하는 경두개전류자극 최적화 방법:여기서, E는 전기장, M은 전체 전극의 개수, N은 뇌의 전체 위치 개수, I는 전극 전류이다
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제9항에 있어서,상기 간섭 자극 분포 값을 출력하는 단계는,다음의 식에 의해 서로 다른 두 주파수의 전기장으로 인해 생기는 간섭 자극의 크기를 계산하는 경두개전류자극 최적화 방법:여기서, Mod는 간섭 자극의 크기, E는 전기장, f1, f2는 서로 다른 주파수이다
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제9항에 있어서,상기 전극 전류 값을 결정하는 단계는,다음의 식에 의해 손실 값을 계산하여, 역전파를 통해 기 설정된 정지 조건을 만족할 때까지 상기 전극 전류 생성 네트워크의 가중치를 재설정하는 경두개전류자극 최적화 방법:여기서 Loss는 손실 함수, MR은 오자극비, PR은 피크비, CR은 집중비이다
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제14항에 있어서,상기 전극 전류 값을 결정하는 단계는,상기 재설정된 가중치를 반영하여 상기 전극 전류 생성 네트워크로부터 전극 전류 값을 재 생성하고,상기 간섭 자극 분포 값을 출력하는 단계는,상기 재 생성된 전극 전류 값과 상기 뇌 전기장 분포 값을 자극 식 네트워크에 입력하여 뇌의 간섭 자극 분포 값을 재 출력하며,상기 전극 전류 값을 결정하는 단계는,상기 재 출력된 간섭 자극 분포 값과 상기 목표 자극 값을 비교하여 상기 정지 조건이 만족되면, 해당 전극 전류 값을 전극 전류 값으로 결정하는 경두개전류자극 최적화 방법
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