PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Neural Engineering· 2018Q1

EEGNet: EEG tabanlı beyin-bilgisayar arayüzleri için kompakt bir evrişimli sinir ağı

EEGNet: a compact convolutional neural network for EEG-based brain–computer interfaces

Vernon J Lawhern, Amelia J Solon, Nicholas R Waytowich, Stephen M Gordon ve diğerleri

Kısa özet

Yeni ve kompakt bir evrişimli sinir ağı olan EEGNet, birden fazla beyin-bilgisayar arayüzü (BBA) paradigması boyunca genelleme yeteneği göstererek sınırlı eğitim verisiyle yüksek performans elde etmektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • EEG tabanlı BBA'lar için kompakt bir Evrişimli Sinir Ağı (CNN) olan EEGNet tanıtıldı.
  • EEG'ye özgü özellik çıkarma için derinlemesine ve ayrılabilir evrişimler kullanır.
  • Dört BBA paradigması (P300, ERN, MRCP, SMR) boyunca genelleme yeteneği gösterir.
  • Sınırlı eğitim verisiyle yüksek performans elde eder, genellemede referans algoritmalarından daha iyidir.
  • Öğrenilen özellikleri yorumlamayı sağlayan görselleştirme yöntemleri sunar.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

OBJECTIVE: Brain-computer interfaces (BCI) enable direct communication with a computer, using neural activity as the control signal. This neural signal is generally chosen from a variety of well-studied electroencephalogram (EEG) signals. For a given BCI paradigm, feature extractors and classifiers are tailored to the distinct characteristics of its expected EEG control signal, limiting its application to that specific signal. Convolutional neural networks (CNNs), which have been used in computer vision and speech recognition to perform automatic feature extraction and classification, have successfully been applied to EEG-based BCIs; however, they have mainly been applied to single BCI paradigms and thus it remains unclear how these architectures generalize to other paradigms. Here, we ask if we can design a single CNN architecture to accurately classify EEG signals from different BCI paradigms, while simultaneously being as compact as possible. APPROACH: In this work we introduce EEGNet, a compact convolutional neural network for EEG-based BCIs. We introduce the use of depthwise and separable convolutions to construct an EEG-specific model which encapsulates well-known EEG feature extraction concepts for BCI. We compare EEGNet, both for within-subject and cross-subject classification, to current state-of-the-art approaches across four BCI paradigms: P300 visual-evoked potentials, error-related negativity responses (ERN), movement-related cortical potentials (MRCP), and sensory motor rhythms (SMR). MAIN RESULTS: We show that EEGNet generalizes across paradigms better than, and achieves comparably high performance to, the reference algorithms when only limited training data is available across all tested paradigms. In addition, we demonstrate three different approaches to visualize the contents of a trained EEGNet model to enable interpretation of the learned features. SIGNIFICANCE: Our results suggest that EEGNet is robust enough to learn a wide variety of interpretable features over a range of BCI tasks. Our models can be found at: https://github.com/vlawhern/arl-eegmodels.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Neural Engineering, 2018 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Bilişsel Sinirbilim

Cognitive NeuroscienceNeuroscience