Human Brain Mapping· 2017Q1
EEG kod çözme ve görselleştirme için evrişimli sinir ağları ile derin öğrenme
Deep learning with convolutional neural networks for EEG decoding and visualization
- 3.539atıf
- Q1SCImago
- 2017yıl
Kısa özet
Derin evrişimli sinir ağları (deep ConvNets), ham EEG verilerinden hayal edilen veya gerçekleştirilen görevleri, yerleşik yöntemler FBCSP ile eşdeğer veya daha iyi performansla çözebilir. Yeni görselleştirme teknikleri, bu ağların belirli frekans bantlarını kullandığını ve uzamsal katkılarını haritaladığını ortaya koymaktadır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Derin ConvNets, ham EEG'den %84.0 çözme doğruluğu elde ederek FBCSP algoritmasını (%82.1) yakaladı veya geçti.
- Yığın normalizasyonu ve kırpılmış eğitim gibi teknikler derin ConvNet performansını artırdı.
- Yeni görselleştirme yöntemleri, ConvNets'in alfa, beta ve yüksek gama frekanslarındaki spektral güç modülasyonlarını öğrendiğini ortaya koydu.
- Görselleştirme ayrıca, çözme kararlarına yapılan özellik katkılarının uzamsal haritalanmasını sağladı.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Deep learning with convolutional neural networks (deep ConvNets) has revolutionized computer vision through end-to-end learning, that is, learning from the raw data. There is increasing interest in using deep ConvNets for end-to-end EEG analysis, but a better understanding of how to design and train ConvNets for end-to-end EEG decoding and how to visualize the informative EEG features the ConvNets learn is still needed. Here, we studied deep ConvNets with a range of different architectures, designed for decoding imagined or executed tasks from raw EEG. Our results show that recent advances from the machine learning field, including batch normalization and exponential linear units, together with a cropped training strategy, boosted the deep ConvNets decoding performance, reaching at least as good performance as the widely used filter bank common spatial patterns (FBCSP) algorithm (mean decoding accuracies 82.1% FBCSP, 84.0% deep ConvNets). While FBCSP is designed to use spectral power modulations, the features used by ConvNets are not fixed a priori. Our novel methods for visualizing the learned features demonstrated that ConvNets indeed learned to use spectral power modulations in the alpha, beta, and high gamma frequencies, and proved useful for spatially mapping the learned features by revealing the topography of the causal contributions of features in different frequency bands to the decoding decision. Our study thus shows how to design and train ConvNets to decode task-related information from the raw EEG without handcrafted features and highlights the potential of deep ConvNets combined with advanced visualization techniques for EEG-based brain mapping. Hum Brain Mapp 38:5391-5420, 2017. © 2017 Wiley Periodicals, Inc.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Human Brain Mapping, 2017 · DOI ↗
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 etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Bilişsel Sinirbilim
Cognitive NeuroscienceNeuroscience