MAST-GCN: Multi-Scale Adaptive Spatial-Temporal Graph Convolutional Network for EEG-Based Depression Recognition

脑电图 计算机科学 图形 模式识别(心理学) 人工智能 心理学 神经科学 理论计算机科学
作者
Haifeng Lu,Zhiyang You,Yi Guo,Xiping Hu
出处
期刊:IEEE Transactions on Affective Computing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:15 (4): 1985-1996 被引量:26
标识
DOI:10.1109/taffc.2024.3392904
摘要

Recently, depression recognition through EEG has gained significant attention. However, two challenges have not been properly addressed in prior automated depression recognition and classification studies: (1) EEG data lacks an explicit topological structure. (2) Capturing spatio-temporal features of EEG signals is difficult. In this paper, we propose Multi-scale Adaptive Spatial-Temporal Graph Convolutional Network (MAST-GCN) for mining latent topological structure among EEG channels and capturing discriminative spatio-temporal features. First, we integrate Adaptive Graph Convolution (AGC) that merges the inherent graph construction method with a data-driven graph reconstruction method. The model uses attention mechanism to learn an adaptive topological structure and semantic information from different layers and classes. Second, we propose Multi-Scale Time Convolutional Layer (MS-TCL), which captures long-term dependence from EEG data. Since Graph Convolution is weak for aggregating the spatio-temporal information, we have implemented a 3D Graph Convolution (G3D) to directly capture the spatio-temporal dependencies by reconstructing the spatio-temporal graph. The experimental results demonstrate that MAST-GCN consistently outperforms state-of-the-art methods on two datasets. Furthermore, we use the gradient-based saliency maps for interpretability analysis, discovering the active brain regions and important electrode pairs related to depression.
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
wgxg发布了新的文献求助10
1秒前
LL发布了新的文献求助10
2秒前
毛豆完成签到,获得积分0
2秒前
洁净的孤萍完成签到 ,获得积分10
3秒前
上上签发布了新的文献求助10
4秒前
wonder完成签到 ,获得积分10
4秒前
无限续完成签到,获得积分10
5秒前
醉熏的火车完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Lzp完成签到 ,获得积分10
8秒前
李爱国应助鲤鱼平安采纳,获得10
8秒前
9秒前
siyee完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
aajhajkahna应助xieroro采纳,获得10
9秒前
9秒前
天天快乐应助Gary采纳,获得10
10秒前
10秒前
13秒前
谭霸天完成签到,获得积分10
13秒前
禹冷玉完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
aajhajkahna应助上上签采纳,获得10
15秒前
玻璃杯发布了新的文献求助10
16秒前
英俊的铭应助好好采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
Null发布了新的文献求助10
16秒前
LL完成签到,获得积分10
17秒前
鲤鱼平安发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
22秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
23秒前
时尚静竹完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
充电宝应助暗暗搁浅采纳,获得10
24秒前
YHH完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
25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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7446763
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9046895
关于积分的说明 19286823
捐赠科研通 7071792
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3239679
关于科研通互助平台的介绍 2403918
邀请新用户注册赠送积分活动 2224082