脑电数据(EEG/SEEG)处理-特征可视化

       在之前的文章中,我已经介绍了利用CNN神经网络来进行脑电特征的提取及识别。我的课题是有关癫痫的脑电特征分析,在实际的实验中你会发现,你的神经网络很容易过拟合,可以将实验抽象为分类任务,可以分为两个方向来进行训练:

  1. 将所有的数据划按照一定的比例划分为两个部分(eg.7:3),一部分用于训练,一部分用于测试。
  2. 将数据按照人来进行划分,假设有n个人,n-k个人作为训练街,但是后面的k个人作为验证集。

在实验中你会发现用一种方法模型的准确率都是很高的,但是当你使用第二种的方法你模型的效果就很差,特别是在少样本的情况之下。在博主的实验中,用一般的CNN神经网络,第一种方法准确率达到了99.85%, 但是用第二种方式进行训练,准确率只有:52%左右。因此这就会引人深思:为什么会出现这种情况? 以及第一种方法学习到的和第二种方法学习到的特征到底是什么?

因此可视化其中的特征,以及根据特征进行分析是十分有必要的。首先可以看看相关的脑电的能量谱图:

脑电数据(EEG/SEEG)处理-特征可视化_第1张图片 正常睡眠的能量谱图
脑电数据(EEG/SEEG)处理-特征可视化_第2张图片 癫痫发作前睡眠能量谱图​​
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以上的能量谱图的纵坐标是对应特定的信道,横坐标是取得时间窗口。这是一个整体的均值。

我们可以简单的划分为这个两个部分,input神经网络进行训练。

神经网路的最后一层全连接层会学习到抽象的特征信息,并且这些信息是和特征所在的位置有关系的。将学习到的特征进行拼接,可以得到时序的热力图。因此可以得到特征的位置。因此可以对此特征进行分析。

 

脑电数据(EEG/SEEG)处理-特征可视化_第3张图片 经过一层的特征

 

脑电数据(EEG/SEEG)处理-特征可视化_第4张图片 经过两层的特征

 

脑电数据(EEG/SEEG)处理-特征可视化_第5张图片 可视化的特征

特征抽取能够有助于研究模型可解释相关工作。

之后我还会整理关于特征分析的相关工作。

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