Zápočtová úloha z předmětu KIV/ZSWI DOKUMENT SPECIFIKACE POŽADAVKŮ

Transkript

1 Zápočtová úloha z předmětu KIV/ZSWI DOKUMENT SPECIFIKACE POŽADAVKŮ Tým: Simplesoft Členové: Zdeněk Malík Jan Rada Ladislav Račák Václav Král Marta Pechová malikz@students.zcu.cz jrada1@students.zcu.cz racakl@students.zcu.cz kralv@students.zcu.cz martap@students.zcu.cz

2 Klasifikátor Steady-state evokovaných potenciálů DOKUMENT SPECIFIKACE POŽADAVKŮ Verze 1.1 Historie dokumentu Datum Verze Autoři Malík, Zdeněk Rada, Jan Račák, Ladislav Král, Václav Pechová, Marta

3 Obsah 1. Úvod Předmět specifikace Cílové publikum, návod ke čtení Rozsah projektu Odkazy Obecný popis Kontext systému Funkce produktu Třídy uživatelů Provozní prostředí Omezení návrhu a implementace Uživatelská dokumentace Předpoklady a závislosti Funkce systému Zpracování signálu Popis a priorita Události a odpovědi Funkční požadavky Síťová komunikace Popis a priorita Události a odpovědi Funkční požadavky GUI Popis a priorita Události a odpovědi Funkční požadavky Požadavky na vnější rozhraní Uživatelská rozhraní Hardwarová rozhraní Softwarová rozhraní Komunikační rozhraní Další parametrické (mimofunkční) požadavky Výkonnostní požadavky Bezpečnostní požadavky Kvalitativní parametry

4 1. Úvod 1.1 Předmět specifikace Klasifikátor steady-state evokovaných signálů slouží ke klasifikaci a zobrazení jednotlivých částí signálů, které jsou přímým důsledkem mozkové aktivity. Pomocí rozpoznávání frekvencí signálů v mozku, způsobených pozorování frekvencí blikajících diod, bude vyhodnocován směr pohybu vozítka. Naměřená data budou pomocí protokolu TCP/IP streamována na vzdálený server, ze kterého bude možné následně data stahovat a zpracovávat pomocí klasifikátoru. Ovládání programu a zobrazení výsledků bude zprostředkováno pomocí GUI. K celému softwarovému produktu bude poskytnuta uživatelská dokumentace. 1.2 Cílové publikum, návod ke čtení Specifikace je určena zejména pro zadavatele a vývojáře projektu. Může také sloužit dalším studentům, kteří se budou podílet na rozšíření systému EEG/ERP zpracování signálů. Specifikace je rozdělena do šesti částí, kde se každá část zabývá funkčními nebo mimofunkčními požadavky na aplikaci. 1.3 Rozsah projektu Výsledný software bude dále rozvíjet projekt Katedry informatiky a výpočetní techniky na Západočeské Univerzitě v Plzni. Tento projekt prozatím slouží k studijním a prezentačním účelům např. při dnech otevřených dveří. Do budoucna se však zvažuje jeho nasazení k lékařským účelům. Cílem je klasifikovat frekvence evokovaných signálů v mozku generovaných čtyřmi diodami, zobrazit a podbarvit jednotlivé části vyhodnocovaného signálu v grafickém uživatelském prostředí. 1.4 Odkazy stránky výrobce HW pro snímání mozkové aktivity, možnost stažení manualů pro daná zařízení.

5 2. Obecný popis 2.1 Kontext systému Systém bude novým produktem, který využívá několika již existujících komponent a přidává další funkcionalitu. Obrázek 1 Kontext systému 2.2 Funkce produktu Hlavní funkce systému pro klasifikaci steady-state evokovaných potenciálů je klasifikace čtyř různých frekvencí vyvolaných blikajícími diodami, případně že není přítomna žádná ze čtyř klasifikovaných frekvencí. Frekvence blikání diod bude volena kolem 5 Hz a mezi Hz a bude možno ji měnit pomocí GUI. Je nutné vyhnout se Alfa vlnám (8-13 Hz) a jejich násobkům. Naměřená data přicházejí ve 4 kanálech, kde klasifikace bude probíhat pouze na jednom předem vybraném kanálu. Dále zde bude možnost vidět průběh signálů jednotlivých frekvencí s barevným podbarvením. Délka signálu bude v řádech 2n, kde n je přirozené číslo (v rozsahu ) taktéž nastavitelné v GUI. Obrázek 2 Use-Case diagram

6 2.3 Třídy uživatelů Výsledný software je primárně určen pro pracovníky na projektu EEG/ERP zpracování signálu. Dále bude přístupný studentům pro výukové účely a bude předváděn ve dnech otevřených dveří. 2.4 Provozní prostředí Systém bude provozován na běžném PC s přístupem k serveru, jež bude odesílat EEG/ERP data získaná měřením subjektu. Dále je vyžadován hardware BrainVision Recorder, Stimulační zařízení se čtyřmi diodami. Systém bude možné spustit na operačním systému Windows se řádně nainstalovaným JRE. 2.5 Omezení návrhu a implementace Je nutné, aby systém fungoval online s měřícím zařízením. Klasifikátor musí být softwarově oddělený od GUI a zpracování ze serveru. 2.6 Uživatelská dokumentace S výsledným softwarem bude dodána uživatelská dokumentace. 2.7 Předpoklady a závislosti Systém bude využívat datového formátu, který používá BrainVision Recorder. Předpokládá se, že bude systém využit během snímání subjektu a v reálném čase vyhodnocovat výsledky. Dále musí systém předpokládat, že každý člověk je jiný a může vygenerovat lehce odlišná vstupní data. 3. Funkce systému Stupnice priorit použita v následujícím textu: vysoká: je nezbytně nutné tento problém vyřešit co nejdříve, závisí na něm chod celého programu. střední: tento problém neovlivňuje následný chod programu, problém se řeší jakmile jsou k tomu dostupné prostředky nízká: problém není třeba řešit ihned, zpracovává se v době nečinnosti systému 3.1 Zpracování signálu Popis a priorita Rozpoznání přítomnosti frekvence odpovídající frekvenci blikající diody. Priorita - vysoká.

7 3.1.2 Události a odpovědi Událost1: Není přítomna žádná rozpoznatelná frekvence. Odpověď1: Nejsou podbarveny žádné signály. Událost2: Je přítomna jedna rozpoznatelná frekvence odpovídající frekvenci blikání diody. Odpověď2: Rozpoznání a podbarvení signálu barvou. Událost3: Je přítomna více než jedna rozpoznatelná frekvence odpovídající frekvencím blikání více diod. Odpověď3: Rozpoznání a podbarvení signálu s nejsilnější amplitudou signálu barvou Funkční požadavky POŽADAVEK-1: Bezchybný příjem signálu ze serveru a jeho přečtení. POŽADAVEK-2: Bezchybné rozpoznání přítomnosti frekvence. 3.2 Síťová komunikace Popis a priorita Komunikace na rozhraní TCP/IP. Priorita - vysoká Události a odpovědi Událost1: Server není dostupný. Odpověď1: Chybové hlášení o stavu serveru. Událost2: Rychlost připojení není dostatečné pro bezchybné zpracování signálu. Odpověď2: Chybové hlášení o stavu připojení. Událost3: Příjem dat z online zdroje. Odpověď3: Uložení a následná analýza dat a výstup výsledku Funkční požadavky POŽADAVEK-1: Dostupnost serveru. POŽADAVEK-2: Dostatečně rychlé připojení pro stahování dat. POŽADAVEK-3: Bezchybné stažení a uložení dat.

8 3.3 GUI Popis a priorita Uživatelské rozhraní pro ovládání programu a HW a prohlížení výsledků. Priorita - střední Události a odpovědi Událost1: Spuštění klasifikace Odpověď1: Rozblikání diod na defaultní frekvenci. Odpověď2: Zobrazení signálu s defaultní délkou. Událost2: Pozastavení klasifikace Odpověď1: Dočasně zastavit vybarvování jednotlivých frekvencí Událost3: Uživatel zadá nesprávné frekvence blikání diod Odpověď1: Zobrazení informace o chybě a nastavení dat na původní hodnotu Funkční požadavky POŽADAVEK-1: Kontrola vstupních dat. 4. Požadavky na vnější rozhraní 4.1 Uživatelská rozhraní Uživatelské rozhraní bude tvořeno jedním oknem, které bude obsahovat tlačítka pro připojení k serveru, editační pole pro zadání adresy serveru, nastavení frekvence blikání diod, možnost výběru kanálu pro klasifikaci, indikační ikony informující o stavu serveru a vizualizační část, která bude zobrazovat podbarvené průběhy signálů. 4.2 Hardwarová rozhraní 4.3 Softwarová rozhraní Systém bude využívat softwarového produktu BrainVision Recorder, který poskytne online dostupná data, která bude systém zpracovávat. 4.4 Komunikační rozhraní Systém bude komunikovat s měřicím zařízením na určitém portu TCP/IP protokolem.

9 5. Další parametrické (mimofunkční) požadavky 5.1 Výkonnostní požadavky Vizualizace bude realtime s přípustným malým konstantním zpožděním. 5.2 Bezpečnostní požadavky Nejsou kladeny žádné zvýšené nároky na bezpečnost. 5.3 Kvalitativní parametry - Kvalitní, dostatečně komentovaný a znovupoužitelný kód - Správně fungující klasifikátor pracující v reálném čase (s konstantním zpožděním) - Snadno použitelné a přehledné GUI vyznačující se způsobem ovládání běžným pro okenní aplikace - Kvalitní a dostatečně podrobná dokumentace výsledné aplikace