An end-to-end multi-task motor imagery EEG classification neural network based on dynamic fusion of spectral-temporal features

计算机科学 脑电图 脑-机接口 人工智能 模式识别(心理学) 运动表象 卷积神经网络 特征提取 支持向量机 人工神经网络 冗余(工程) 语音识别 心理学 操作系统 精神科
作者
Shidong Lian,Zheng Li
出处
期刊:Computers in Biology and Medicine [Elsevier]
卷期号:178: 108727-108727 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.compbiomed.2024.108727
摘要

Electroencephalograph (EEG) brain-computer interfaces (BCI) have potential to provide new paradigms for controlling computers and devices. The accuracy of brain pattern classification in EEG BCI is directly affected by the quality of features extracted from EEG signals. Currently, feature extraction heavily relies on prior knowledge to engineer features (for example from specific frequency bands); therefore, better extraction of EEG features is an important research direction. In this work, we propose an end-to-end deep neural network that automatically finds and combines features for motor imagery (MI) based EEG BCI with 4 or more imagery classes (multi-task). First, spectral domain features of EEG signals are learned by compact convolutional neural network (CCNN) layers. Then, gated recurrent unit (GRU) neural network layers automatically learn temporal patterns. Lastly, an attention mechanism dynamically combines (across EEG channels) the extracted spectral-temporal features, reducing redundancy. We test our method using BCI Competition IV-2a and a data set we collected. The average classification accuracy on 4-class BCI Competition IV-2a was 85.1 % ± 6.19 %, comparable to recent work in the field and showing low variability among participants; average classification accuracy on our 6-class data was 64.4 % ± 8.35 %. Our dynamic fusion of spectral-temporal features is end-to-end and has relatively few network parameters, and the experimental results show its effectiveness and potential.
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
刚刚
缥缈孤鸿影完成签到 ,获得积分10
刚刚
脑洞疼应助归尘采纳,获得10
1秒前
妩媚的夜柳完成签到 ,获得积分10
1秒前
叫滚滚发布了新的文献求助20
1秒前
zczhou完成签到,获得积分10
1秒前
锐意发布了新的文献求助10
1秒前
王王发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
SciGPT应助gao采纳,获得10
2秒前
打打应助Sophia采纳,获得10
3秒前
七慕凉应助归尘采纳,获得10
3秒前
3秒前
小滕同学完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
七慕凉应助归尘采纳,获得10
4秒前
zjq完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
顺利的尔冬完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
罗小童发布了新的文献求助30
5秒前
romeo发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
geg完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
三月兔发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
落尘完成签到,获得积分10
6秒前
夜将尽应助归尘采纳,获得10
7秒前
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
zhaowenxian完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
rui发布了新的文献求助10
8秒前
夜将尽应助归尘采纳,获得10
9秒前
zjq发布了新的文献求助10
9秒前
菜菜完成签到,获得积分10
9秒前
高玉峰发布了新的文献求助10
9秒前
研友_VZG7GZ应助Gavin采纳,获得10
9秒前
高分求助中
Theoretical Modelling of Unbonded Flexible Pipe Cross-Sections 10000
(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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Stop Talking About Wellbeing: A Pragmatic Approach to Teacher Workload 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5615168
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4700058
关于积分的说明 14906318
捐赠科研通 4741317
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2547956
邀请新用户注册赠送积分活动 1511725
关于科研通互助平台的介绍 1473774