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UniPhyNet:用于多模态生理原始信号分类的统一网络

信号处理 2025-07-22 v1 机器学习 机器学习

摘要

我们提出 UniPhyNet,一种新型神经网络架构,用于基于多模态生理数据的认知负荷分类,具体包括 EEG、ECG 和 EDA 信号,无需显式提取手工特征。UniPhyNet 集成了多尺度平行卷积模块和带有通道注意力模块增强的 ResNet 类模块,以聚焦于信息丰富的特征;同时采用双向门控循环单元捕获时序依赖性。该架构通过学习特征图的中间融合,处理并组合单模态和多模态配置。在 CL-Drive 数据集上,UniPhyNet 将原始信号分类准确率从 70% 提升至 80%(二分类)和 62% 提升至 74%(三分类),超越基于特征的模型,证明其作为面向实际认知状态监测的端到端解决方案的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.14163,
  title  = {UniPhyNet: A Unified Network For Multimodal Physiological Raw Signal Classification},
  author = {Renxiang Qiu and Raghavendra Selvan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.14163},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted to be presented at the 35th IEEE International Workshop on Machine Learning for Signal Processing (IEEE MLSP 2025). Source code available at https://github.com/HughYau/UniPhyNet