当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

无监督的猕猴运动皮层锋电位信号CKF解码

发布时间:2019-05-22 22:07
【摘要】:如何通过猕猴运动皮层的神经元锋电位信号估计其手指移动位置是一神经解码问题,现存方法解决该问题大多采用有监督训练,需要通过训练数据得到神经元锋电位信号与手指移动位置的关系,因此其估计性能依赖于训练数据.本文提出了一种无监督解码方法,该方法基于状态空间模型(State space model,SSM),利用神经网络得到神经元锋电位数与手指移动位置的关系权值,再用逐次状态估计方法去估计手指移动的位置.为减少训练的复杂度和提高估计准确度,采用一种非线性的积分卡尔曼滤波(Cubature Kalman filtering,CKF)来完成神经网络的训练和手指位置的逐次状态估计.与传统方法相比,该方法的最大特点是无监督,可以由神经元锋电位簇向量直接估计手指移动位置,而无需有监督训练.实验结果显示,当采用较少的有监督数据,现存方法与本文方法相比有较大的估计误差;当采用较多的有监督数据,现存方法才具有与本文方法相近似的估计误差.
[Abstract]:How to estimate the finger moving position through the neuron front potential signal of the motor cortex of rhesus monkeys is a neural decoding problem, and most of the existing methods use supervised training to solve this problem. The relationship between the neuron front potential signal and the finger moving position needs to be obtained from the training data, so its estimation performance depends on the training data. In this paper, an unsupervised decoding method is proposed, which is based on the state space model (State space model,SSM). The neural network is used to obtain the relationship between the number of neuron front potentials and the position of finger movement. Then the successive state estimation method is used to estimate the position of finger movement. In order to reduce the complexity of training and improve the accuracy of estimation, a nonlinear integral Kalman filter (Cubature Kalman filtering,CKF) is used to complete the training of neural network and the successive state estimation of finger position. Compared with the traditional method, the biggest characteristic of this method is that it can estimate the finger moving position directly from the neuron front potential cluster vector without supervised training. The experimental results show that when less supervised data are used, the existing methods have larger estimation errors than the present method, and when more supervised data are used, the existing methods have estimation errors similar to those of this method.
【作者单位】: 云南民族大学电气信息工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(61262091) 云南省第17批中青年学术和技术带头人资助项目(2014HB019) 云南省教育厅科学基金重点项目(2014Z093) 云南民族大学研究生创新基金项目(2016YJCXS03)资助~~
【分类号】:TN713;R338

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 周昭敏;徐伟霞;吴毅;李玉春;胡锦矗;;中菊头蝠中国三亚种的形态特征比较[J];动物学研究;2005年06期

2 苏瑛;动物mtDNA控制区及保守与异质[J];四川动物;2005年04期

3 杨奇森,夏霖,马勇,冯祚建,全国强;兽类头骨测量标准Ⅰ:基本量度[J];动物学杂志;2005年03期

4 张明海,肖朝庭,Koh Hungsun;从分子水平探讨中国东北狍的分类地位[J];兽类学报;2005年01期

5 石红艳,吴毅,胡锦矗;中华山蝠的昼夜活动节律与光照等环境因子的关系[J];动物学杂志;2003年05期

6 吴毅,易祖盛,江海声,谢国忠,戴克元,黄林生,张创茂,张华;广东英德石门台自然保护区啮齿类及翼手类物种多样性研究[J];广州大学学报(自然科学版);2002年02期

7 朱新产,王宝维,张庭荣;分子标记及其在生物遗传多样性研究中的应用[J];中国医学生物技术应用;2002年02期

8 吴毅,徐剑;蝙蝠的采集标记与重捕[J];动物学杂志;2001年05期

9 石红艳,吴毅,胡锦矗,李艳红;中华山蝠繁殖生态的研究[J];兽类学报;2001年03期

10 石红艳,吴毅,胡锦矗;中华山蝠的研究进展及保护对策[J];四川动物;2000年01期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈琳;林云生;陈传平;李向宁;周炜;曾绍群;骆清铭;;基于最大锋电位间隔的爆发检测自适应算法[J];生物物理学报;2006年04期

2 王静;封洲燕;;多通道神经元锋电位检测和分类的新方法[J];生物化学与生物物理进展;2009年05期

3 孟艳;张丹;王大辉;;神经元簇状放电锋电位数的研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);2011年01期

4 王静;封洲燕;郑晓静;;低信噪比神经元锋电位检测的新方法[J];浙江大学学报(工学版);2011年05期

5 杨彭举;封洲燕;孙静;;独立分量分析在神经元锋电位分类中的一种新应用[J];中国生物医学工程学报;2011年04期

6 姚舜,刘海龙,陈传平,李向宁;一种获取锋电位的峰值检测算法的改进方案[J];生物医学工程研究;2005年01期

7 吴丹;封洲燕;王静;;微电极阵列神经元锋电位信号的去噪方法[J];浙江大学学报(工学版);2010年01期

8 姚舜;刘海龙;陈传平;李向宁;;局部场电位和微分特性影响下神经元网络发放锋电位的检测[J];计算机与数字工程;2005年12期

9 代建华;章怀坚;张韶岷;李茜;刘晓春;郝耀耀;于毅;蒋凯;刘俊;朱凡;陈卫东;郑筱祥;;大鼠运动皮层神经元集群锋电位时空模式解析[J];中国科学(C辑:生命科学);2009年08期

10 吴杰,陈培熹;刺激隐神经中C类纤维诱发的小脑浦肯野细胞简单锋电位反应[J];生理学报;1992年04期

相关会议论文 前1条

1 张森泉;陈科;尧德中;;基于局部PCA的锋电位甄别方法研究[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年

相关博士学位论文 前4条

1 王静;多通道锋电位信号分析的新方法及其在海马神经元发放特性研究中的应用[D];浙江大学;2011年

2 丁伟东;神经锋电位信号识别方法研究[D];上海交通大学;2008年

3 祝晓平;植入式脑—机接口锋电位实时处理算法研究[D];浙江大学;2012年

4 汪洋;大鼠海马CA1区神经活动对体感刺激响应的研究[D];浙江大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 王壹博;基于四元数的锋电位检测与分类方法的研究[D];燕山大学;2016年

2 齐佳;锋电位分类中叠加波形的检测与识别[D];天津理工大学;2012年

3 罗静;叠加锋电位的分类方法研究[D];天津理工大学;2014年

4 郜丽赛;基于匹配小波变换的大鼠初级视皮层神经元锋电位分类[D];郑州大学;2011年

5 陈白璐;基于宽频带记录信号的神经元锋电位检测分类新方法及其应用[D];浙江大学;2014年

6 李颖;基于人工神经网络的多电极阵列上培养神经元锋电位的分类[D];华中科技大学;2006年

7 宫艳红;基于遗传算法—支持向量机的锋电位分类及神经元特性分析[D];郑州大学;2011年

8 张磊;基于锋电位信号运动信息解码研究[D];郑州大学;2014年

9 孙倪;多电极阵列上培养神经元网络的锋电位信号处理[D];华中科技大学;2004年

10 李晓燕;锋电位信号分析及噪声抑制算法研究[D];郑州大学;2013年



本文编号:2483310

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2483310.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户cf86d***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com