当前位置:主页 > 医学论文 > 生物医学论文 >

基于单试验脑电图的n-back任务中的脑力负荷分类(英文)

发布时间:2018-03-17 12:47

  本文选题:脑电图 切入点:单试 出处:《仪器仪表学报》2017年06期  论文类型:期刊论文


【摘要】:近年来,脑力负荷估计已经经历了广泛的研究,因为监测认知负荷的能力能够防止认知超负荷并且改善工作场所安全。脑电图(EEG)信号已经被发现是一种客观和非侵入性的脑力负荷的测量方式。然而,作为实时脑力负荷监测和脑机接口研究的重要一步,基于单试验EEG数据的认知负荷的评估一直是一个重大的挑战。最近,许多高级的特征提取方法和机器学习算法已经被采用于基于EEG的脑力负荷评估中。在本研究中,使用在具有2个难度水平的n-back任务的执行期间记录的EEG数据进行了单试验脑力负荷分类,测试了3种类型的特征提取的有效性(谱功率、离散小波变换和公共空间滤波),并评估了4种分类算法的性能(支持向量机、K-近邻、随机森林和梯度推进分类器)。研究结果表明,公共空间滤波是性能最好的基于单试验的脑力负荷分类的特征提取方法,而且最佳性能可以通过将来自谱功率或离散小波变换的特征与来自公共空间滤波的特征相结合,并采用随机森林分类器来实现。这项研究可能对基于单试验脑电图数据的脑力负荷评估中的特征提取方法以及机器学习算法的选择提供一些有用的指导。
[Abstract]:In recent years, brain load estimation has gone through extensive research. Because the ability to monitor cognitive load can prevent cognitive overload and improve workplace safety, EEG EGG signals have been found to be an objective and non-invasive measure of mental load. As an important step in real-time brain load monitoring and brain-computer interface research, the assessment of cognitive load based on single-test EEG data has been a major challenge. Many advanced feature extraction methods and machine learning algorithms have been used in mental load assessment based on EEG. Using the EEG data recorded during the execution of the n-back task with two difficulty levels, a single test mental load classification was performed to test the validity of three types of feature extraction (spectral power, spectral power, spectral power). Discrete wavelet transform and common space filtering are used to evaluate the performance of four classification algorithms (support vector machine (SVM) -nearest neighbor, random forest and gradient advance classifier. Common space filtering is the best feature extraction method based on single-test mental load classification, and the best performance can be achieved by combining features from spectral power or discrete wavelet transform with features from common space filtering. This study may provide some useful guidance for feature extraction and machine learning algorithm selection in brain load assessment based on single test EEG data.
【作者单位】: 新加坡国立大学生命科学中心新加坡神经科学研究所;南洋理工大学人文社会科学学院;
【分类号】:R741.044;TP181

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 盖淑萍;刘军涛;刘欣阳;王力;蔡新霞;;新型EEG检测干电极设计制备和测试研究[J];仪器仪表学报;2016年01期

【共引文献】

相关期刊论文 前3条

1 代忠祥;Bezerianos Anastasios;Chen Shen-Hsing Annabel;孙煜;;基于单试验脑电图的n-back任务中的脑力负荷分类(英文)[J];仪器仪表学报;2017年06期

2 李鹏海;许敏鹏;万柏坤;靳世久;明东;;视觉诱发电位脑-机接口实验范式研究进展[J];仪器仪表学报;2016年10期

3 孙建辉;刘军涛;徐声伟;盖淑萍;蔡新霞;;高精度微弱脑电检测数模混合控制芯片系统[J];仪器仪表学报;2016年05期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李学哲;潘玉民;李孝平;冯海美;;电子血压计质量检测方法与系统的研究[J];国外电子测量技术;2015年11期

2 郭小辉;黄英;腾珂;汪卫华;刘彩霞;刘平;;全柔性电容式触觉传感阵列设计与实验[J];电子测量与仪器学报;2015年09期

3 王力;蒋庭君;石文韬;宋轶琳;徐声伟;蔡新霞;;聚吡咯氧化石墨烯修饰的神经微电极阵列[J];电子科技大学学报;2015年04期

4 刘磊;孙晓菲;张煜;;基于STM32的可遥控智能跟随小车设计[J];电子测量技术;2015年06期

5 LI Zhikang;Rahman hebibul;ZHAO Libo;YE Zhiying;ZHAO Yulong;JIANG Zhuangde;;Capacitive micromachined ultrasonic transducer as a resonant temperature sensor[J];Instrumentation;2014年03期

6 张伟林;;基于高输入阻抗放大器的EEG传感器设计[J];传感器与微系统;2014年11期

7 王斐;王少楠;王惜慧;彭莹;杨乙丁;;基于脑电图识别结合操纵特征的驾驶疲劳检测[J];仪器仪表学报;2014年02期

8 沙一峰;;基于超高输入阻抗放大电路的生物传感器设计[J];传感器与微系统;2013年11期

9 颜世玉;刘冲;赵海滨;王宏;;基于小波包分解的意识脑电特征提取[J];仪器仪表学报;2012年08期

10 吴澄;陈迪;胡锐军;陈景东;陈翔;王晓椺;吕宝粮;;柔性衬底MEMS技术制备脑电图干电极阵列研究[J];上海交通大学学报;2011年07期

【相似文献】

相关博士学位论文 前1条

1 任华;偏执型精神分裂症患者N-back任务和静息状态脑功能连接差异的fMRI研究[D];天津医科大学;2007年



本文编号:1624805

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/1624805.html


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

版权申明:资料由用户1add4***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