EEG-Based Emotion Recognition Using Regularized Graph Neural Networks

脑电图 邻接矩阵 计算机科学 人工智能 图形 模式识别(心理学) 人工神经网络 邻接表 心理学 神经科学 算法 理论计算机科学
作者
Peixiang Zhong,Di Wang,Chunyan Miao
出处
期刊:IEEE Transactions on Affective Computing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:13 (3): 1290-1301 被引量:784
标识
DOI:10.1109/taffc.2020.2994159
摘要

Electroencephalography (EEG) measures the neuronal activities in different brain regions via electrodes. Many existing studies on EEG-based emotion recognition do not fully exploit the topology of EEG channels. In this article, we propose a regularized graph neural network (RGNN) for EEG-based emotion recognition. RGNN considers the biological topology among different brain regions to capture both local and global relations among different EEG channels. Specifically, we model the inter-channel relations in EEG signals via an adjacency matrix in a graph neural network where the connection and sparseness of the adjacency matrix are inspired by neuroscience theories of human brain organization. In addition, we propose two regularizers, namely node-wise domain adversarial training (NodeDAT) and emotion-aware distribution learning (EmotionDL), to better handle cross-subject EEG variations and noisy labels, respectively. Extensive experiments on two public datasets, SEED, and SEED-IV, demonstrate the superior performance of our model than state-of-the-art models in most experimental settings. Moreover, ablation studies show that the proposed adjacency matrix and two regularizers contribute consistent and significant gain to the performance of our RGNN model. Finally, investigations on the neuronal activities reveal important brain regions and inter-channel relations for EEG-based emotion recognition.
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
qah完成签到,获得积分10
刚刚
tinna完成签到,获得积分10
1秒前
pbj完成签到,获得积分10
1秒前
燕武发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
dongua完成签到,获得积分10
3秒前
读万卷书完成签到 ,获得积分10
3秒前
XZZ完成签到 ,获得积分0
4秒前
4秒前
肖xy发布了新的文献求助10
4秒前
luckydong完成签到 ,获得积分10
5秒前
nashanbei完成签到,获得积分20
5秒前
a怪完成签到,获得积分10
5秒前
Izzy完成签到 ,获得积分10
6秒前
今天完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
月半完成签到,获得积分10
6秒前
东白湖的无奈完成签到,获得积分10
7秒前
阿枫完成签到,获得积分10
7秒前
不一样的烟火完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
阿布与小佛完成签到 ,获得积分10
8秒前
西伯利亚大尾巴狼完成签到,获得积分10
9秒前
活力的香发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
EHp完成签到,获得积分10
10秒前
郑利兵完成签到,获得积分10
10秒前
赘婿应助长情藏今采纳,获得30
10秒前
wwwjy完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
Steven完成签到,获得积分10
11秒前
PeakKing完成签到,获得积分10
11秒前
酷炫书芹发布了新的文献求助10
11秒前
紫麒麟完成签到,获得积分10
12秒前
张赫兹完成签到,获得积分10
12秒前
MQueen完成签到,获得积分10
12秒前
感动澜完成签到,获得积分10
13秒前
灭法者发布了新的文献求助10
13秒前
春锅锅完成签到,获得积分10
14秒前
踏实的曲奇完成签到,获得积分10
14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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6345188
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8159764
关于积分的说明 17158965
捐赠科研通 5401221
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2860730
邀请新用户注册赠送积分活动 1838557
关于科研通互助平台的介绍 1688095