EEG-based Sleep Staging with Hybrid Attention

脑电图 睡眠(系统调用) 睡眠阶段 计算机科学 睡眠模式 可靠性(半导体) 人工智能 多导睡眠图 心理学 神经科学 量子力学 操作系统 物理 功率(物理)
作者
Xin Zhou,Chenyu Liu,Jianfeng Xiao,Yang Liu
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2305.09543
摘要

Sleep staging is critical for assessing sleep quality and diagnosing sleep disorders. However, capturing both the spatial and temporal relationships within electroencephalogram (EEG) signals during different sleep stages remains challenging. In this paper, we propose a novel framework called the Hybrid Attention EEG Sleep Staging (HASS) Framework. Specifically, we propose a well-designed spatio-temporal attention mechanism to adaptively assign weights to inter-channels and intra-channel EEG segments based on the spatio-temporal relationship of the brain during different sleep stages. Experiment results on the MASS and ISRUC datasets demonstrate that HASS can significantly improve typical sleep staging networks. Our proposed framework alleviates the difficulties of capturing the spatial-temporal relationship of EEG signals during sleep staging and holds promise for improving the accuracy and reliability of sleep assessment in both clinical and research settings.
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