11 天前

基于深度神经网络的EEG情感识别中关键频段与通道的探究

{Bao-liang Lu, Wei-Long Zheng}
基于深度神经网络的EEG情感识别中关键频段与通道的探究
摘要

为探究关键频段与脑电通道,本文引入深度置信网络(Deep Belief Networks, DBNs)构建基于脑电图(EEG)的情绪识别模型,用于识别三种情绪:积极、中性与消极。研究采集了来自15名受试者的EEG数据,每位受试者在间隔数天的两次实验中分别完成测试。模型训练采用从多通道EEG数据中提取的微分熵特征。通过分析训练后DBNs的权重,进一步识别出对情绪分类具有关键作用的频率带和脑电通道。选取了4、6、9和12个通道的四种不同通道配置进行实验,结果显示,这四种配置的识别准确率均保持相对稳定,最高达到86.65%,甚至优于原始62通道的识别性能。基于DBNs权重所确定的关键频率带与通道,与已有研究的观察结果高度一致。此外,实验结果表明,不同情绪确实存在相应的神经表征,且这些神经特征在不同实验会话及个体间具有一定的共性。本文还对比了深度模型与浅层模型的性能表现,结果显示,DBN、支持向量机(SVM)、逻辑回归(LR)和K近邻(KNN)的平均识别准确率分别为86.08%、83.99%、82.70%和72.60%,表明深度模型在情绪识别任务中具有显著优势。

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