Lehrgebiet: Theoretische Informatik und künstliche Intelligenz
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Ioannis Iossifidis studierte Physik (Schwerpunkt: theoretische Teilchenphysik) an der Universität Dortmund und promovierte 2006 an der Fakultät für Physik und Astronomie der Ruhr-Universität Bochum.
Am Institut für Neuroinformatik leitete Prof. Dr. Iossifidis die Arbeitsgruppe Autonome Robotik und nahm mit seiner Forschungsgruppe erfolgreich an zahlreichen, vom BmBF und der EU, geförderten Forschungsprojekten aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz teil. Seit dem 1. Oktober 2010 arbeitet er an der HRW am Institut Informatik und hält den Lehrstuhl für Theoretische Informatik – Künstliche Intelligenz.
Prof. Dr. Ioannis Iossifidis entwickelt seit über 20 Jahren biologisch inspirierte anthropomorphe, autonome Robotersysteme, die zugleich Teil und Ergebnis seiner Forschung im Bereich der rechnergestützten Neurowissenschaften sind. In diesem Rahmen entwickelte er Modelle zur Informationsverarbeitung im menschlichen Gehirn und wendete diese auf technische Systeme an.
Ausgewiesene Schwerpunkte seiner wissenschaftlichen Arbeit der letzten Jahre sind die Modellierung menschlicher Armbewegungen, der Entwurf von sogenannten «Simulierten Realitäten» zur Simulation und Evaluation der Interaktionen zwischen Mensch, Maschine und Umwelt sowie die Entwicklung von kortikalen exoprothetischen Komponenten. Entwicklung der Theorie und Anwendung von Algorithmen des maschinellen Lernens auf Basis tiefer neuronaler Architekturen bilden das Querschnittsthema seiner Forschung.
Ioannis Iossifidis’ Forschung wurde u.a. mit Fördermitteln im Rahmen großer Förderprojekte des BmBF (NEUROS, MORPHA, LOKI, DESIRE, Bernstein Fokus: Neuronale Grundlagen des Lernens etc.), der DFG («Motor‐parietal cortical neuroprosthesis with somatosensory feedback for restoring hand and arm functions in tetraplegic patients») und der EU (Neural Dynamics – EU (STREP), EUCogII, EUCogIII ) honoriert und gehört zu den Gewinnern der Leitmarktwettbewerbe Gesundheit.NRW und IKT.NRW 2019.
ARBEITS- UND FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE
- Computational Neuroscience
- Brain Computer Interfaces
- Entwicklung kortikaler exoprothetischer Komponenten
- Theorie neuronaler Netze
- Modellierung menschlicher Armbewegungen
- Simulierte Realität
WISSENSCHAFTLICHE EINRICHTUNGEN
- Labor mit Verlinkung
- ???
- ???
LEHRVERANSTALTUNGEN
- ???
- ???
- ???
PROJEKTE
- Projekt mit Verlinkung
- ???
- ???
WISSENSCHAFTLICHE MITARBEITER*INNEN
Felix Grün
Büro: 02.216 (Campus Bottrop)
Marie Schmidt
Büro: 02.216 (Campus Bottrop)
Aline Xavier Fidencio
Gastwissenschaftlerin
Muhammad Ayaz Hussain
Doktorand
Tim Sziburis
Doktorand
Farhad Rahmat
studentische Hilfskraft
AUSGEWÄHLTE PUBLIKATIONEN
-
2022
1.Ali, Omair; Saif-ur-Rehman, Muhammad; Dyck, Susanne; Glasmachers, Tobias; Iossifidis, Ioannis; Klaes, Christian
In: Nature Scientific Reports, Bd. 12, Ausg. 1, S. 4245, 2022, ISSN: 2045-2322.
Abstract | Links | BibTeX | Schlagwörter: Adversarial NN, BCI, computer science, EEG, Machine Learning, Quantitative Biology, Quantitative Methods
@article{aliAnchoredSTFTGNAAExtension2021a,
title = {Enhancing the decoding accuracy of EEG signals by the introduction of anchored-STFT and adversarial data augmentation method},
author = {Omair Ali and Muhammad Saif-ur-Rehman and Susanne Dyck and Tobias Glasmachers and Ioannis Iossifidis and Christian Klaes},
url = {https://www.nature.com/articles/s41598-022-07992-w},
doi = {https://doi.org/10.1038/s41598-022-07992-w},
issn = {2045-2322},
year = {2022},
date = {2022-03-10},
urldate = {2022-03-10},
journal = {Nature Scientific Reports},
volume = {12},
issue = {1},
pages = {4245},
abstract = {Brain-computer interfaces (BCIs) enable communication between humans and machines by translating brain activity into control commands. Electroencephalography (EEG) signals are one of the most used brain signals in non-invasive BCI applications but are often contaminated with noise. Therefore, it is possible that meaningful patterns for classifying EEG signals are deeply hidden. State-of-the-art deep-learning algorithms are successful in learning hidden, meaningful patterns. However, the quality and the quantity of the presented inputs is pivotal. Here, we propose a novel feature extraction method called anchored Short Time Fourier Transform (anchored-STFT), which is an advanced version of STFT, as it minimizes the trade-off between temporal and spectral resolution presented by STFT. In addition, we propose a novel augmentation method, called gradient norm adversarial augmentation (GNAA). GNAA is not only an augmentation method but is also used to harness adversarial inputs in EEG data, which not only improves the classification accuracy but also enhances the robustness of the classifier. In addition, we also propose a new CNN architecture, namely Skip-Net, for the classification of EEG signals. The proposed pipeline outperforms all state-of-the-art methods and yields an average classification accuracy of 90.7 % and 89.54 % on BCI competition II dataset III and BCI competition IV dataset 2b, respectively.},
keywords = {Adversarial NN, BCI, computer science, EEG, Machine Learning, Quantitative Biology, Quantitative Methods},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
Brain-computer interfaces (BCIs) enable communication between humans and machines by translating brain activity into control commands. Electroencephalography (EEG) signals are one of the most used brain signals in non-invasive BCI applications but are often contaminated with noise. Therefore, it is possible that meaningful patterns for classifying EEG signals are deeply hidden. State-of-the-art deep-learning algorithms are successful in learning hidden, meaningful patterns. However, the quality and the quantity of the presented inputs is pivotal. Here, we propose a novel feature extraction method called anchored Short Time Fourier Transform (anchored-STFT), which is an advanced version of STFT, as it minimizes the trade-off between temporal and spectral resolution presented by STFT. In addition, we propose a novel augmentation method, called gradient norm adversarial augmentation (GNAA). GNAA is not only an augmentation method but is also used to harness adversarial inputs in EEG data, which not only improves the classification accuracy but also enhances the robustness of the classifier. In addition, we also propose a new CNN architecture, namely Skip-Net, for the classification of EEG signals. The proposed pipeline outperforms all state-of-the-art methods and yields an average classification accuracy of 90.7 % and 89.54 % on BCI competition II dataset III and BCI competition IV dataset 2b, respectively.