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少量滤波器足矣:用于 P300 检测的卷积神经网络

机器学习 2020-09-15 v3 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

在过去十年中,卷积神经网络(CNNs)已成为越来越多应用发展的驱动力,取得了最先进的性能。大多数现代 CNN 架构由许多卷积层和全连接层组成,通常需要数千或数百万参数来学习。CNNs 在从脑电图(EEG)信号中检测事件相关电位方面也很有效,尤其是经常用于脑机接口(BCIs)的 P300 成分。然而,对于此任务,相较于基于人工设计特征的方法,检测率的提升不如其他领域显著,且可能不足以证明如此大量的参数是合理的。在本文中,我们研究了现有具有不同复杂度的 CNN 架构在四个不同数据集上用于单试次被试内和跨被试 P300 检测的性能。我们还提出了 SepConv1D,一种非常简单的 CNN 架构,由一个深度可分离一维卷积层后接一个全连接 Sigmoid 分类神经元组成。我们发现,其卷积层仅有少至四个滤波器且整体参数量很小的情况下,SepConv1D 在四个数据集上取得了具有竞争力的性能。我们认为这或许代表着朝着构建更简单、更廉价、更快速且更便携的 BCIs 迈出的重要一步。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.06970,
  title  = {A few filters are enough: Convolutional Neural Network for P300 Detection},
  author = {Alicia Montserrat Alvarado-Gonzalez and Gibran Fuentes-Pineda and Jorge Cervantes-Ojeda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.06970},
  year   = {2020}
}