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用于脑机接口的置信感知受试者间迁移学习

人机交互 2022-02-08 v2 人工智能 机器学习 信号处理

摘要

脑电图(EEG)的受试者间/受试者内变异性使得脑机接口(BCI)的实际应用十分困难。一般而言,BCI系统每次使用时都需要校准过程来调整模型。该问题被公认为BCI的主要障碍,为克服它,基于迁移学习(TL)的方法近来涌现。然而,许多BCI范式存在局限:其结构为先呈现标签再测量“想象”,并且在许多受试者间TL过程中,包含无控制信号数据的源受试者的负面影响常被忽视。本文的主要目的在于提出一种排除预计对受试者间TL训练有负面影响的受试者的方法,而此类训练通常使用尽可能多的受试者数据。在本文中,我们提出了一种仅使用高置信度受试者进行TL训练的BCI框架。在我们的框架中,深度神经网络利用基于小损失技巧的协同教学算法,为TL过程筛选有用受试者并排除噪声受试者。我们在两个公开数据集(2020国际BCI竞赛track 4与OpenBMI数据集)上进行了留一受试者交叉验证。实验结果表明,选择小损失样本的置信感知TL提升了BCI的泛化性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.09243,
  title  = {Confidence-Aware Subject-to-Subject Transfer Learning for Brain-Computer Interface},
  author = {Dong-Kyun Han and Serkan Musellim and Dong-Young Kim and Ji-Hoon Jeong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09243},
  year   = {2022}
}

备注

Submitted to 2022 10th IEEE International Winter Conference on Brain-Computer Interface