Learning spatial-spectral-temporal EEG representations with dual-stream neural networks for motor imagery

脑电图 计算机科学 运动表象 卷积神经网络 人工智能 深度学习 人工神经网络 空间分析 水准点(测量) 油藏计算 模式识别(心理学) 循环神经网络 脑-机接口 神经科学 地图学 遥感 地理 生物 地质学
作者
Weijian Mai,Fengjie Wu,Xiaoting Mai
出处
期刊:Biomedical Signal Processing and Control [Elsevier BV]
卷期号:92: 106003-106003 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.bspc.2024.106003
摘要

Electroencephalogram (EEG)-based brain-computer interface enables humans to communicate with or control the external environments via brain signals. Spatial, spectral, and temporal features from multiple dimensions have proven effective in modeling human intention events. However, current research either focuses on a single dimension with/without spatial information or is highly dependent on hand-crafted features. To address this issue, a multi-dimensional deep-learning approach is proposed to jointly learn spatial–spectral–temporal representations from EEG. To begin, we generate two-dimensional EEG topographic maps from both the time and frequency domains to preserve spatial information. Next, a dual-stream neural network (DSNN), which comprises spectral-stream and temporal-stream, is designed to learn spatial–spectral–temporal representations from EEG topographic maps. Specifically, each stream of DSNN consists of convolutional and recurrent neural networks for learning spatial and dynamic spectral/temporal representations. An attentive neural network is stationed at the end of the two streams to fuse features from different dimensions and to emphasize the most distinguishable periods. Empirical evaluation of DSNN on the benchmark EEG motor imagery dataset demonstrated significant improvement over current methods within the subject-independent scenario. Furthermore, this work reveals the learning process of different neural network components and demonstrates the potential advantages of DSNN in modeling human intention events from EEG.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Lynn发布了新的文献求助10
刚刚
Ffan发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
chenyu完成签到,获得积分10
2秒前
夏儿发布了新的文献求助30
2秒前
Owen应助哈哈哈采纳,获得10
2秒前
慕容博完成签到 ,获得积分10
2秒前
MHCL完成签到 ,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6应助郭郭采纳,获得10
6秒前
6秒前
栗子完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
英俊的铭应助fdpb采纳,获得10
7秒前
张晓龙发布了新的文献求助10
7秒前
mitty完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
科研通AI5应助JinGN采纳,获得10
9秒前
10秒前
搜集达人应助羞涩的泽洋采纳,获得10
10秒前
笨笨醉薇发布了新的文献求助10
11秒前
hyc发布了新的文献求助20
11秒前
健忘的灵凡完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
桐桐应助克林采纳,获得10
11秒前
素直发布了新的文献求助10
12秒前
NexusExplorer应助fighting采纳,获得10
12秒前
鬼无二心完成签到,获得积分10
12秒前
zuoyou完成签到,获得积分10
12秒前
wuduolife完成签到,获得积分10
12秒前
危机的安容完成签到,获得积分10
12秒前
赣南橙发布了新的文献求助10
13秒前
蟹蟹发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
lin完成签到,获得积分10
14秒前
goodgoodgood完成签到,获得积分10
15秒前
zuoyou发布了新的文献求助10
15秒前
Orange应助绘海采纳,获得10
15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
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
Comprehensive Computational Chemistry 2023 800
2026国自然单细胞多组学大红书申报宝典 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4911379
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4186919
关于积分的说明 13001902
捐赠科研通 3954732
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2168427
邀请新用户注册赠送积分活动 1186877
关于科研通互助平台的介绍 1094208