基于黎曼几何的情绪脑信号分类算法研究

来源 :江晶焱 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gaoyaoyang22
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
情绪与人类行为、家庭和社会密切相关,因而如何识别人们的情绪变化也就成为了一个重要的课题。脑信号能反应大脑神经的基本活动且不容易伪装,因而基于脑信号的情绪识别能更加真实可靠,随着脑机接口技术的发展,基于脑信号的情绪识别也受到了广大研究者的关注。然而受限于脑信号的非平稳性、个体差异性以及较高的采集成本与采集过程中不可避免的伪迹引入等问题,如何提高不同情绪的识别准确率仍然是一个值得研究的问题,基于此,本文围绕基于脑信号的情感识别与迁移性展开研究,主要内容如下:首先,针对基于传统情绪脑信号特征提取方法存在的忽略空域信息的问题,本文应用了一种新的特征提取方法并设计了与之对应的深度神经网络结构。为了得到空域信息,首先在黎曼流形上得到空间协方差矩阵的黎曼均值和距离,然后通过黎曼核方法实现切空间学习并将空域信息从黎曼几何空间投影到欧几里得空间。然后,利用两个全连接层来学习高阶空域信息。此外,通过微分熵特征,利用结合注意力机制的长短期记忆网络从欧氏空间中学习脑信号的时域信息。接着,选择一种有效的特征融合策略将空间信息和时间信息结合起来,通过权重学习实现对高维特征向量的选择决策,并在公开数据集SEED上进行了有效性验证。其次,为了解决情绪脑信号在研究个体和不同实验时间中的差异性,本文引入迁移学习,从两个不同角度对情绪脑信号进行了迁移性研究。一是在前文设计的循环神经网络的基础上从损失函数入手,加入基于黎曼度量的改进相关性差异损失,在网络训练过程中通过最小化损失函数来减小源域与目标域之间的差异性。二是从特征结构入手,使用了基于无监督学习的域自适应方法,通过匹配不同特征统计分布之间的差异对源域特征与目标域特征进行变换重构后,输入网络进行特征融合与分类。同样在SEED数据集上设计了跨会话与跨被试的实验对方法有效性进行了验证。
其他文献
可见光通信技术作为一种新兴的无线通信方式,有望缓解如今因为全球数据流量需求飞速增长所造成的频谱危机。发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)因为响应速度快、光电性能优异、成本低廉等优势而被认为是可见光通信系统最理想的光源之一。目前,商用照明LED调制带宽低下,制约了可见光通信技术的进一步发展。因此,研制面向可见光通信的高带宽、优光电性能的LED芯片具有十分重要的意义。相较于传
学位
结构色是光与微纳米结构相互作用所产生的颜色,因其不含着色剂、不易褪色等特点,在众多领域特别是颜色显示领域有很大的发展前景。通常,研究者是在玻璃或者织物表面研究光子晶体结构色的制备及应用,很少有人尝试将结构色应用到其他基材如木材、复合板等基材上。本论文拟在硅酸钙板(CSB)上制备和研究结构色涂层。因干扰光的存在,仅由聚苯乙烯(PS)或二氧化硅等微球制备的结构色涂层颜色泛白、对比度低。同时微球在自组装
学位
青少年体育素养是促进青少年持续参与体育锻炼活动、养成体育锻炼习惯的身心基础,包括青少年在体育认知、体育行为、体育意识等方面所积淀的思想观念与行为能力。青少年体育素养的培育,需要加强体育活动中的文化渗透,提升体育认知;强化体育活动中的技能元素,提升体育能力;培育体育活动中的行为习惯,提升体育意识。
期刊
脑机接口(brain-computer interface,BCI)使用大脑活动产生的电信号作为人与计算机之间交流的媒介,使用户能够通过大脑活动操作不受外周神经或肌肉控制的外部设备。对于受到严重脑损伤或因其他疾病导致丧失某些功能的患者,脑机接口技术的应用将为其生活带来巨大的改变,尤其在临床的诊断与治疗方面有着重大意义。因此,本文的工作重点是研究适用于临床患者的脑机接口系统,并将其应用于意识障碍患者
学位
随着技术的进步和药品上市审批的要求趋于严格,手性药物经历了从外消旋体到外消旋体、对映异构体、非等量对映异构体共存的转变。但是对手性药物的专利保护尚且落后于技术发展,仍然存在着以下问题以待解决:一是外消旋体专利的客体界定不明,二是对映异构体的实质审查面临法律障碍,三是手性药物的侵权判断规则不合理。因此,有必要考察各国的审查实践,同时兼顾化学与法学的平衡,以科学研究和物质合成的顺序为出发点解决这些问题
学位
近年来,国家多次提出要大力发展供应链金融,也配套出台了多项推动政策。仓单质押融资作为供应链金融的一个重要融资模式,迎来了新的发展机遇。发展仓单质押融资的关键是对仓单质权进行有效地保护,降低业务风险,为信贷资金的安全提供保障。仓单作为一项可以质押的权利凭证,其本质上属于物权证券,仓单质押的法律性质是权利质押。仓单质权是一项受法律保护的民事权利。仓单质权保护既要在立法方面对各相关主体间的法律关系进行调
学位
我国《专利法实施细则》第17条规定了我国专利申请优选方式披露要求,它是对专利申请人的更高要求,旨在提高披露门槛,提升专利文献的质量以及专利的质量。但是大部分学者认为其存在诸多问题,如定义模糊、法律效力不明确、法律地位较低、优选方式与商业秘密之间存在混淆等;只有极少数学者认为鉴于目前我国的基本国情,我国现行的优选方式披露要求设置合理,无需参照其他国家的最佳方式披露要求进行修改。因此,为了提高我国专利
学位
近年来,脑机接口(Brain-computer Interface,BCI)与虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术成为国内外研究与应用热点,将BCI与VR相结合可以实现优势互补,BCI为VR提供了新的交互方式,VR为BCI提供了高沉浸感的情境,因此BCI-VR系统具有广阔的研究价值与应用前景。同时,在教育领域尤其是在儿童教育上,鲜少有BCIVR应用落地。因此,本文将基于脑电(ele
学位
报纸
随着互联网的飞速发展,数据中心、通讯机房等能耗急速增加。在机房总能耗构成中,冷却系统能耗占40%左右,降低冷却系统的能耗既能产生较大的经济效益,也对实现碳中和的目标意义重大。相变蓄冷技术可解决通信机房利用自然冷源时供需在时间及空间上不匹配的问题,提高能源的利用效率。本文在机房的高架地板中添加相变材料板,将蓄冷系统与机房的送风系统耦合,利用相变材料板与高架地板中的循环空气的对流传热实现冷能的快速存储
学位