Multiclass classification of motor imagery tasks based on multi-branch convolutional neural network and temporal convolutional network model

脑-机接口 计算机科学 判别式 卷积神经网络 运动表象 人工智能 脑电图 模式识别(心理学) 深度学习 机器学习 语音识别 神经科学 生物
作者
Shiqi Yu,Zedong Wang,Fei Wang,Kai Chen,Dezhong Yao,Peng Xu,Yong Zhang,Hesong Wang,Tao Zhang
出处
期刊:Cerebral Cortex [Oxford University Press]
卷期号:34 (2) 被引量:11
标识
DOI:10.1093/cercor/bhad511
摘要

Abstract Motor imagery (MI) is a cognitive process wherein an individual mentally rehearses a specific movement without physically executing it. Recently, MI-based brain–computer interface (BCI) has attracted widespread attention. However, accurate decoding of MI and understanding of neural mechanisms still face huge challenges. These seriously hinder the clinical application and development of BCI systems based on MI. Thus, it is very necessary to develop new methods to decode MI tasks. In this work, we propose a multi-branch convolutional neural network (MBCNN) with a temporal convolutional network (TCN), an end-to-end deep learning framework to decode multi-class MI tasks. We first used MBCNN to capture the MI electroencephalography signals information on temporal and spectral domains through different convolutional kernels. Then, we introduce TCN to extract more discriminative features. The within-subject cross-session strategy is used to validate the classification performance on the dataset of BCI Competition IV-2a. The results showed that we achieved 75.08% average accuracy for 4-class MI task classification, outperforming several state-of-the-art approaches. The proposed MBCNN-TCN-Net framework successfully captures discriminative features and decodes MI tasks effectively, improving the performance of MI-BCIs. Our findings could provide significant potential for improving the clinical application and development of MI-based BCI systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
清晨完成签到,获得积分10
刚刚
jzmulyl完成签到,获得积分10
刚刚
晴天不冷完成签到,获得积分10
刚刚
LiugQin完成签到,获得积分10
1秒前
Boring完成签到,获得积分10
1秒前
阿梨完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
金勇完成签到,获得积分10
3秒前
柑橘乌云发布了新的文献求助10
3秒前
liputao完成签到 ,获得积分10
3秒前
JING完成签到,获得积分10
5秒前
00完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
ww发布了新的文献求助10
7秒前
cwz完成签到,获得积分10
7秒前
手撕蛋完成签到 ,获得积分10
7秒前
AA完成签到 ,获得积分10
8秒前
molly完成签到,获得积分10
8秒前
开飞机的天天完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
KK卮完成签到,获得积分10
10秒前
hhhhh发布了新的文献求助10
11秒前
lilycat完成签到,获得积分10
14秒前
Somui完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
昏睡的帆布鞋完成签到 ,获得积分10
15秒前
dde应助Chenglong采纳,获得30
15秒前
朱佳宁完成签到 ,获得积分10
16秒前
zzy发布了新的文献求助10
16秒前
wendy完成签到,获得积分10
16秒前
凡子鸣完成签到,获得积分10
16秒前
superlit完成签到,获得积分10
17秒前
一夜暴富完成签到,获得积分10
18秒前
可爱可愁完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
Tasia完成签到 ,获得积分10
19秒前
holly完成签到,获得积分10
20秒前
67号完成签到 ,获得积分10
21秒前
zhang发布了新的文献求助10
22秒前
gongzuoQQ完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
An introduction of AMSTAR-2: a quality assessment instrument of systematic reviews including randomized or non-randomized controlled trials or both 500
An introduction to a measurement tool to assess the methodological quality of systematic reviews/meta-analysis: AMSTAR 500
The formulation methods and steps of umbrella review 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7605846
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9181665
关于积分的说明 19663197
捐赠科研通 7180232
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3269523
关于科研通互助平台的介绍 2433442
邀请新用户注册赠送积分活动 2263701