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基于TrAdaBoost的跨腦辨識(shí)P300電位研究

徐桂芝; 林放; 宮銘鴻; 李夢(mèng)凡; 于洪麗 河北工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院省部共建電工裝備可靠性與智能化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 天津300132; 河北工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院河北省電磁場(chǎng)與電器可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 天津300132
  • p300
  • 遷移學(xué)習(xí)
  • tradaboost
  • 線性判別式分類(lèi)器
  • 支持向量機(jī)

摘要:P300電位的個(gè)體差異導(dǎo)致基于該電位的腦-機(jī)交互系統(tǒng)需要每位被試的大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)建模式識(shí)別模型,引起被試的訓(xùn)練疲勞,并可能由此導(dǎo)致系統(tǒng)性能降低。TrAdaBoost是一種把源領(lǐng)域的知識(shí)遷移到目標(biāo)領(lǐng)域,進(jìn)而使目標(biāo)領(lǐng)域能獲得更好的學(xué)習(xí)效果的遷移學(xué)習(xí)方法。本研究針對(duì)P300電位的跨腦辨識(shí)問(wèn)題,提出基于TrAdaBoost的線性判別分類(lèi)算法和支持向量機(jī),將同被試的少量數(shù)據(jù)訓(xùn)練的分類(lèi)器與不同被試的大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練的分類(lèi)器按權(quán)重組成融合分類(lèi)器。與只采用少量同被試數(shù)據(jù)或者混合不同被試數(shù)據(jù)來(lái)直接進(jìn)行訓(xùn)練的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式相比,本文算法在少量樣本情況下將準(zhǔn)確率分別提高了19.56%和22.25%,信息傳輸率分別提高了14.69 bits/min和15.76 bits/min,有望提高腦-機(jī)交互系統(tǒng)對(duì)被試個(gè)體差異的泛化能力。

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生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)

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