{"id":{"repo_id":"athens","oai_identifier":"oai:lib.uoa.gr:uoadl:5359308"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/athens/oai:lib.uoa.gr:uoadl:5359308","repository":{"repo_id":"athens","name":"National and Kapodistrian University of Athens","base_url":"https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/frontend/oaipmh"},"display":{"title":"Έλεγχος του δείκτη ποντικιού μέσω Διεπαφής Εγκεφάλου-Υπολογιστή και σύγκριση επιδόσεων με το συμβατικό ποντίκι","abstract":"Η εξέλιξη της Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου-Υπολογιστή (Human-Computer Interaction – HCI) έχει οδηγήσει στην ανάδυση καινοτόμων τεχνολογιών εισόδου, πέραν των παραδοσιακών μέ-σων όπως το ποντίκι και το πληκτρολόγιο. Στο πλαίσιο αυτό, οι Διεπαφές Εγκεφάλου-Υπολογιστή (Brain-Computer Interfaces – BCI) επιτρέπουν την επικοινωνία με τα υπολογιστι-κά συστήματα μέσω βιοσημάτων, παρακάμπτοντας την ανάγκη για συμβατική μηχανική κινητι-κή δράση. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει συγκριτικά την απόδοση μιας εμπορικά διαθέσιμης, υβριδικής BCI διεπαφής (Brainfingers) έναντι του συμβατικού ποντικιού, βάσει του θεωρητικού πλαισίου του Νόμου του Fitts. Ο Νόμος του Fitts προσφέρει ένα αξιόπιστο μοντέλο για την αξιολόγηση διεπαφών βάσει της σχέσης ταχύτητας-ακρίβειας σε καθήκοντα στόχευσης. Μέσω πειραματικής διαδικασίας (N=48) σε καθήκοντα μονοδιάστατης (1D) και δισδιάστατης (2D) στόχευσης, καταγράφηκαν και αναλύθηκαν οι εξής δείκτες απόδοσης: Χρόνος Κίνησης (MT), Λανθασμένα Κλικ (MCL), Σφάλ-μα Κίνησης (ME) και Ρυθμός Μεταφοράς Πληροφορίας (TP) ,Επανείσοδος στον Στόχο (TRE), Διάσχιση του Άξονα (TAC), Αλλαγές Κατεύθυνσης Κίνησης (MDC), Αλλαγές Κατεύθυνσης Κί-νησης Καθέτως (ODC), καθώς και τη Μετατόπιση Κίνησης (MO) και τη Μεταβλητότητα Κίνη-σης (MV). Τα αποτελέσματα κατέδειξαν την καθολική και στατιστικά σημαντική υπεροχή του συμβατικού ποντικιού έναντι της διεπαφής BCI σε όλους τους δείκτες απόδοσης και κινηματικής ποιότητας. Παρά τη δομική αυτή υστέρηση, η διεπαφή BCI επέδειξε υψηλή μαθηματική προβλεψιμότητα, ακολουθώντας πιστά το θεωρητικό μοντέλο του Νόμου του Fitts (R² > 0,92). Ιδιαίτερης σημα-σίας είναι το εύρημα της "χωρικής ελευθερίας" στο 2D περιβάλλον, όπου η διεπαφή BCI πα-ρουσίασε βελτιωμένη επιχειρησιακή αποδοτικότητα και αποτελεσματικότερη διαχείριση του φυσιολογικού θορύβου σε σύγκριση με το 1D καθήκον Παρά τις χαμηλότερες απόλυτες επιδόσεις, η τεκμηριωμένη δυνατότητα ελέγχου μέσω συν-δυαστικών βιοσημάτων (EEG, EMG, EOG) υπογραμμίζει την αξία των BCI ως κρίσιμων εργα-λείων για άτομα με σοβαρές κινητικές αναπηρίες, καθώς και για εφαρμογές νευροαποκατά-στασης και hands-free αλληλεπίδρασης. Η εργασία τεκμηριώνει τη χρησιμότητα της εργονομι-κής αξιολόγησης μέσω του προτύπου ISO 9241-411:2012 και προσφέρει ένα ολοκληρωμένο μεθοδολογικό πλαίσιο για μελλοντικές μελέτες στο πεδίο των Διεπαφών Εγκεφάλου-Υπολογιστή.","abstract_html":"Η εξέλιξη της Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου-Υπολογιστή (Human-Computer Interaction – HCI) έχει οδηγήσει στην ανάδυση καινοτόμων τεχνολογιών εισόδου, πέραν των παραδοσιακών μέ-σων όπως το ποντίκι και το πληκτρολόγιο. Στο πλαίσιο αυτό, οι Διεπαφές Εγκεφάλου-Υπολογιστή (Brain-Computer Interfaces – BCI) επιτρέπουν την επικοινωνία με τα υπολογιστι-κά συστήματα μέσω βιοσημάτων, παρακάμπτοντας την ανάγκη για συμβατική μηχανική κινητι-κή δράση. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει συγκριτικά την απόδοση μιας εμπορικά διαθέσιμης, υβριδικής BCI διεπαφής (Brainfingers) έναντι του συμβατικού ποντικιού, βάσει του θεωρητικού πλαισίου του Νόμου του Fitts. Ο Νόμος του Fitts προσφέρει ένα αξιόπιστο μοντέλο για την αξιολόγηση διεπαφών βάσει της σχέσης ταχύτητας-ακρίβειας σε καθήκοντα στόχευσης. Μέσω πειραματικής διαδικασίας (N=48) σε καθήκοντα μονοδιάστατης (1D) και δισδιάστατης (2D) στόχευσης, καταγράφηκαν και αναλύθηκαν οι εξής δείκτες απόδοσης: Χρόνος Κίνησης (MT), Λανθασμένα Κλικ (MCL), Σφάλ-μα Κίνησης (ME) και Ρυθμός Μεταφοράς Πληροφορίας (TP) ,Επανείσοδος στον Στόχο (TRE), Διάσχιση του Άξονα (TAC), Αλλαγές Κατεύθυνσης Κίνησης (MDC), Αλλαγές Κατεύθυνσης Κί-νησης Καθέτως (ODC), καθώς και τη Μετατόπιση Κίνησης (MO) και τη Μεταβλητότητα Κίνη-σης (MV). Τα αποτελέσματα κατέδειξαν την καθολική και στατιστικά σημαντική υπεροχή του συμβατικού ποντικιού έναντι της διεπαφής BCI σε όλους τους δείκτες απόδοσης και κινηματικής ποιότητας. Παρά τη δομική αυτή υστέρηση, η διεπαφή BCI επέδειξε υψηλή μαθηματική προβλεψιμότητα, ακολουθώντας πιστά το θεωρητικό μοντέλο του Νόμου του Fitts (R² > 0,92). Ιδιαίτερης σημα-σίας είναι το εύρημα της "χωρικής ελευθερίας" στο 2D περιβάλλον, όπου η διεπαφή BCI πα-ρουσίασε βελτιωμένη επιχειρησιακή αποδοτικότητα και αποτελεσματικότερη διαχείριση του φυσιολογικού θορύβου σε σύγκριση με το 1D καθήκον Παρά τις χαμηλότερες απόλυτες επιδόσεις, η τεκμηριωμένη δυνατότητα ελέγχου μέσω συν-δυαστικών βιοσημάτων (EEG, EMG, EOG) υπογραμμίζει την αξία των BCI ως κρίσιμων εργα-λείων για άτομα με σοβαρές κινητικές αναπηρίες, καθώς και για εφαρμογές νευροαποκατά-στασης και hands-free αλληλεπίδρασης. Η εργασία τεκμηριώνει τη χρησιμότητα της εργονομι-κής αξιολόγησης μέσω του προτύπου ISO 9241-411:2012 και προσφέρει ένα ολοκληρωμένο μεθοδολογικό πλαίσιο για μελλοντικές μελέτες στο πεδίο των Διεπαφών Εγκεφάλου-Υπολογιστή.","abstract_has_math":false,"creators":["Βραΐλας Δημήτριος","Vrailas Dimitrios"],"institution":null,"degree_name":null,"degree_level":null,"degree_discipline":null,"degree_department":null,"school":null,"contributors":[],"advisors":[],"committee_chairs":[],"committee_members":[],"year":2026,"date_issued":"2026","date_published":"2026","updated_at":"2026-07-24T01:01:51Z","subjects":["Θετικές Επιστήμες","Science"],"languages":["Ελληνικά","Greek","English"],"rights":[],"rights_urls":[],"identifier_entries":[{"key":"dc:identifier","label":"Identifier","values":["uoadl:5359308"],"render_values":[{"text":"uoadl:5359308","href":null,"code":true}]}]},"links":{"outbound_url":"https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5359308","outbound_label":"Repository record","outbound_source":"dc:identifier"},"metadata_groups":[{"id":"people","label":"People","entries":[{"key":"dc:creator","label":"Author","values":["Βραΐλας Δημήτριος","Vrailas Dimitrios"]}]},{"id":"academic_context","label":"Academic Context","entries":[{"key":"dc:date","label":"Dc Date","values":["2026"]},{"key":"dc:type","label":"Dc Type","values":["born_digital_postgraduate_thesis","Διπλωματική Εργασία","Postgraduate Thesis"]}]},{"id":"subjects_keywords","label":"Subjects and Keywords","entries":[{"key":"dc:subject","label":"Dc Subject","values":["Θετικές Επιστήμες","Science"]}]},{"id":"language_rights","label":"Language and Rights","entries":[{"key":"dc:language","label":"Dc Language","values":["Ελληνικά","Greek","English"]}]},{"id":"identifiers","label":"Identifiers","entries":[{"key":"dc:identifier","label":"Identifier","values":["uoadl:5359308","https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5359308"]}]},{"id":"additional","label":"Additional Metadata","entries":[{"key":"dc:description","label":"Description","values":["Η εξέλιξη της Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου-Υπολογιστή (Human-Computer Interaction – HCI) έχει οδηγήσει στην ανάδυση καινοτόμων τεχνολογιών εισόδου, πέραν των παραδοσιακών μέ-σων όπως το ποντίκι και το πληκτρολόγιο. Στο πλαίσιο αυτό, οι Διεπαφές Εγκεφάλου-Υπολογιστή (Brain-Computer Interfaces – BCI) επιτρέπουν την επικοινωνία με τα υπολογιστι-κά συστήματα μέσω βιοσημάτων, παρακάμπτοντας την ανάγκη για συμβατική μηχανική κινητι-κή δράση. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει συγκριτικά την απόδοση μιας εμπορικά διαθέσιμης, υβριδικής BCI διεπαφής (Brainfingers) έναντι του συμβατικού ποντικιού, βάσει του θεωρητικού πλαισίου του Νόμου του Fitts. Ο Νόμος του Fitts προσφέρει ένα αξιόπιστο μοντέλο για την αξιολόγηση διεπαφών βάσει της σχέσης ταχύτητας-ακρίβειας σε καθήκοντα στόχευσης. Μέσω πειραματικής διαδικασίας (N=48) σε καθήκοντα μονοδιάστατης (1D) και δισδιάστατης (2D) στόχευσης, καταγράφηκαν και αναλύθηκαν οι εξής δείκτες απόδοσης: Χρόνος Κίνησης (MT), Λανθασμένα Κλικ (MCL), Σφάλ-μα Κίνησης (ME) και Ρυθμός Μεταφοράς Πληροφορίας (TP) ,Επανείσοδος στον Στόχο (TRE), Διάσχιση του Άξονα (TAC), Αλλαγές Κατεύθυνσης Κίνησης (MDC), Αλλαγές Κατεύθυνσης Κί-νησης Καθέτως (ODC), καθώς και τη Μετατόπιση Κίνησης (MO) και τη Μεταβλητότητα Κίνη-σης (MV). Τα αποτελέσματα κατέδειξαν την καθολική και στατιστικά σημαντική υπεροχή του συμβατικού ποντικιού έναντι της διεπαφής BCI σε όλους τους δείκτες απόδοσης και κινηματικής ποιότητας. Παρά τη δομική αυτή υστέρηση, η διεπαφή BCI επέδειξε υψηλή μαθηματική προβλεψιμότητα, ακολουθώντας πιστά το θεωρητικό μοντέλο του Νόμου του Fitts (R² > 0,92). Ιδιαίτερης σημα-σίας είναι το εύρημα της "χωρικής ελευθερίας" στο 2D περιβάλλον, όπου η διεπαφή BCI πα-ρουσίασε βελτιωμένη επιχειρησιακή αποδοτικότητα και αποτελεσματικότερη διαχείριση του φυσιολογικού θορύβου σε σύγκριση με το 1D καθήκον Παρά τις χαμηλότερες απόλυτες επιδόσεις, η τεκμηριωμένη δυνατότητα ελέγχου μέσω συν-δυαστικών βιοσημάτων (EEG, EMG, EOG) υπογραμμίζει την αξία των BCI ως κρίσιμων εργα-λείων για άτομα με σοβαρές κινητικές αναπηρίες, καθώς και για εφαρμογές νευροαποκατά-στασης και hands-free αλληλεπίδρασης. Η εργασία τεκμηριώνει τη χρησιμότητα της εργονομι-κής αξιολόγησης μέσω του προτύπου ISO 9241-411:2012 και προσφέρει ένα ολοκληρωμένο μεθοδολογικό πλαίσιο για μελλοντικές μελέτες στο πεδίο των Διεπαφών Εγκεφάλου-Υπολογιστή.","The evolution of Human-Computer Interaction (HCI) has led to the emergence of innovative input technologies beyond traditional devices such as the mouse and keyboard. In this con-text, Brain-Computer Interfaces (BCI) enable communication with computing systems through biosignals, bypassing the need for conventional mechanical motor action. This the-sis presents a comparative performance evaluation of a commercially available hybrid BCI interface (Brainfingers) against a standard optical mouse, utilizing the theoretical framework of Fitts’s Law. Fitts's Law provides a reliable model for evaluating interfaces based on the speed-accuracy tradeoff in pointing tasks. Through an experimental procedure (N=48) involving one-dimensional (1D) and two-dimensional (2D) pointing tasks, the following performance and kinematic indicators were recorded and analyzed: Movement Time (MT), Missed Clicks (MCL), Movement Error (ME), Throughput (TP), Target Re-entry (TRE), Task Axis Crossing (TAC), Movement Direction Change (MDC), Orthogonal Direction Change (ODC), as well as Movement Offset (MO) and Movement Variability (MV). (MV). The results demonstrated the universal and statistically significant superiority of the conven-tional mouse over the BCI interface across all performance and kinematic quality metrics. Despite this structural lag, the BCI interface exhibited high mathematical predictability, strictly adhering to the theoretical model of Fitts's Law (R² > 0,92). Of particular importance is the finding of "spatial freedom" in the 2D environment, where the BCI interface showed im-proved operational efficiency and more effective management of physiological noise com-pared to the 1D task Despite the lower absolute performance of the BCI, the documented ability to maintain con-trol solely through combined biosignals (EEG, EMG, EOG) highlights the value of BCIs as critical tools for individuals with severe motor disabilities, as well as for applications in neu-rorehabilitation and hands-free interaction. This study validates the utility of ergonomic eval-uation via the ISO 9241-411:2012 standard and offers a structured methodological frame-work for future research in the field of Brain-Computer Interfaces."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Έλεγχος του δείκτη ποντικιού μέσω Διεπαφής Εγκεφάλου-Υπολογιστή και σύγκριση επιδόσεων με το συμβατικό ποντίκι"]}]}],"canonical_facts":{"dc:creator":["Βραΐλας Δημήτριος","Vrailas Dimitrios"],"dc:date":["2026"],"dc:description":["Η εξέλιξη της Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου-Υπολογιστή (Human-Computer Interaction – HCI) έχει οδηγήσει στην ανάδυση καινοτόμων τεχνολογιών εισόδου, πέραν των παραδοσιακών μέ-σων όπως το ποντίκι και το πληκτρολόγιο. Στο πλαίσιο αυτό, οι Διεπαφές Εγκεφάλου-Υπολογιστή (Brain-Computer Interfaces – BCI) επιτρέπουν την επικοινωνία με τα υπολογιστι-κά συστήματα μέσω βιοσημάτων, παρακάμπτοντας την ανάγκη για συμβατική μηχανική κινητι-κή δράση. Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει συγκριτικά την απόδοση μιας εμπορικά διαθέσιμης, υβριδικής BCI διεπαφής (Brainfingers) έναντι του συμβατικού ποντικιού, βάσει του θεωρητικού πλαισίου του Νόμου του Fitts. Ο Νόμος του Fitts προσφέρει ένα αξιόπιστο μοντέλο για την αξιολόγηση διεπαφών βάσει της σχέσης ταχύτητας-ακρίβειας σε καθήκοντα στόχευσης. Μέσω πειραματικής διαδικασίας (N=48) σε καθήκοντα μονοδιάστατης (1D) και δισδιάστατης (2D) στόχευσης, καταγράφηκαν και αναλύθηκαν οι εξής δείκτες απόδοσης: Χρόνος Κίνησης (MT), Λανθασμένα Κλικ (MCL), Σφάλ-μα Κίνησης (ME) και Ρυθμός Μεταφοράς Πληροφορίας (TP) ,Επανείσοδος στον Στόχο (TRE), Διάσχιση του Άξονα (TAC), Αλλαγές Κατεύθυνσης Κίνησης (MDC), Αλλαγές Κατεύθυνσης Κί-νησης Καθέτως (ODC), καθώς και τη Μετατόπιση Κίνησης (MO) και τη Μεταβλητότητα Κίνη-σης (MV). Τα αποτελέσματα κατέδειξαν την καθολική και στατιστικά σημαντική υπεροχή του συμβατικού ποντικιού έναντι της διεπαφής BCI σε όλους τους δείκτες απόδοσης και κινηματικής ποιότητας. Παρά τη δομική αυτή υστέρηση, η διεπαφή BCI επέδειξε υψηλή μαθηματική προβλεψιμότητα, ακολουθώντας πιστά το θεωρητικό μοντέλο του Νόμου του Fitts (R² > 0,92). Ιδιαίτερης σημα-σίας είναι το εύρημα της "χωρικής ελευθερίας" στο 2D περιβάλλον, όπου η διεπαφή BCI πα-ρουσίασε βελτιωμένη επιχειρησιακή αποδοτικότητα και αποτελεσματικότερη διαχείριση του φυσιολογικού θορύβου σε σύγκριση με το 1D καθήκον Παρά τις χαμηλότερες απόλυτες επιδόσεις, η τεκμηριωμένη δυνατότητα ελέγχου μέσω συν-δυαστικών βιοσημάτων (EEG, EMG, EOG) υπογραμμίζει την αξία των BCI ως κρίσιμων εργα-λείων για άτομα με σοβαρές κινητικές αναπηρίες, καθώς και για εφαρμογές νευροαποκατά-στασης και hands-free αλληλεπίδρασης. Η εργασία τεκμηριώνει τη χρησιμότητα της εργονομι-κής αξιολόγησης μέσω του προτύπου ISO 9241-411:2012 και προσφέρει ένα ολοκληρωμένο μεθοδολογικό πλαίσιο για μελλοντικές μελέτες στο πεδίο των Διεπαφών Εγκεφάλου-Υπολογιστή.","The evolution of Human-Computer Interaction (HCI) has led to the emergence of innovative input technologies beyond traditional devices such as the mouse and keyboard. In this con-text, Brain-Computer Interfaces (BCI) enable communication with computing systems through biosignals, bypassing the need for conventional mechanical motor action. This the-sis presents a comparative performance evaluation of a commercially available hybrid BCI interface (Brainfingers) against a standard optical mouse, utilizing the theoretical framework of Fitts’s Law. Fitts's Law provides a reliable model for evaluating interfaces based on the speed-accuracy tradeoff in pointing tasks. Through an experimental procedure (N=48) involving one-dimensional (1D) and two-dimensional (2D) pointing tasks, the following performance and kinematic indicators were recorded and analyzed: Movement Time (MT), Missed Clicks (MCL), Movement Error (ME), Throughput (TP), Target Re-entry (TRE), Task Axis Crossing (TAC), Movement Direction Change (MDC), Orthogonal Direction Change (ODC), as well as Movement Offset (MO) and Movement Variability (MV). (MV). The results demonstrated the universal and statistically significant superiority of the conven-tional mouse over the BCI interface across all performance and kinematic quality metrics. Despite this structural lag, the BCI interface exhibited high mathematical predictability, strictly adhering to the theoretical model of Fitts's Law (R² > 0,92). Of particular importance is the finding of "spatial freedom" in the 2D environment, where the BCI interface showed im-proved operational efficiency and more effective management of physiological noise com-pared to the 1D task Despite the lower absolute performance of the BCI, the documented ability to maintain con-trol solely through combined biosignals (EEG, EMG, EOG) highlights the value of BCIs as critical tools for individuals with severe motor disabilities, as well as for applications in neu-rorehabilitation and hands-free interaction. This study validates the utility of ergonomic eval-uation via the ISO 9241-411:2012 standard and offers a structured methodological frame-work for future research in the field of Brain-Computer Interfaces."],"dc:identifier":["uoadl:5359308","https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/5359308"],"dc:language":["Ελληνικά","Greek","English"],"dc:subject":["Θετικές Επιστήμες","Science"],"dc:title":["Έλεγχος του δείκτη ποντικιού μέσω Διεπαφής Εγκεφάλου-Υπολογιστή και σύγκριση επιδόσεων με το συμβατικό ποντίκι"],"dc:type":["born_digital_postgraduate_thesis","Διπλωματική Εργασία","Postgraduate Thesis"]},"updated_at":"2026-07-24T01:01:51Z"}