基于集成極限學習機的腦電信號分類研究
發(fā)布時間:2020-09-08 17:22
腦電信號是大腦組織電活動和功能狀態(tài)的綜合反映,它通過在入腦上分布的電極記錄下大腦的生理電活動,是一種包含多種信息且高度復(fù)雜的隨機信號。長期以來,人們使用腦電信號診斷病人的腦部疾病(例如癲癇、精神分裂癥等),取得了很好的效果。隨著疾病診療的發(fā)展,傳統(tǒng)的人工閱讀方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代腦電信號分析的需求,因此利用機器學習等智能方法實現(xiàn)腦電信號自動分類逐漸成為研究的焦點。腦電信號自動分類過程主要分為兩個階段:信號的特征提取和分類。在信號特征提取階段,針對傳統(tǒng)方法只能提取信號單一特性的問題,本文提出一種小波包與樣本熵混合的腦電信號特征提取方法,利用小波包變換提取信號的線性特征,同時結(jié)合樣本熵提取信號的非線性特征,能夠更好地表現(xiàn)腦電信號線性與非線性的雙重特點。在分類階段,為解決單一極限學習機分類結(jié)果隨機不穩(wěn)定的問題,本文采用集成學習思想,依據(jù)不同的集成策略提出兩種改進的集成極限學習機分類算法;诰性判別分析的集成極限學習機分類方法使用并行的集成策略,利用線性判別分析對重采樣產(chǎn)生的各個訓(xùn)練子集進行變換,得到相互間差異較大的子集,增加各個學習器間的差異性,減小集成泛化誤差;诨バ畔⒌腁daboost極限學習機分類算法利用串行的集成策略,增加誤分樣本對單一極限學習機的影響,并嵌入互信息輸入變量選擇,以整體學習器最終的性能作為評價指標,實現(xiàn)對輸入變量以及網(wǎng)絡(luò)模型的優(yōu)化。仿真結(jié)果表明:本文所提特征提取方法能夠充分得到信號全面的信息特征,有利于分類器分類。所提的兩種集成極限學習機分類方法能夠有效提升分類精度,具有更好的泛化性能。
【學位單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2015
【中圖分類】:R741.044;TN911.7
【部分圖文】:
圖2.1是一段正常人和醉酒者腦電信號利用AR模型擬合的結(jié)果,使用AIC確定模逡逑數(shù)為20?梢钥闯觯粒夷P偷念A(yù)測值與實際值的趨勢幾乎相同,說明該模型能夠逡逑的表示出信號的實際特征。逡逑
邐逡逑分解系數(shù)去表示原始信號過程中它更為靈活,還可以任意多尺度分解信號,解決逡逑變換時域頻域無法改變的不足,因此小波包變換在提取信號特征方面性能更優(yōu)逡逑小波包分解原理圖如圖2.3所示。逡逑
\P邋k=\逡逑最后將每個子頻帶的各項統(tǒng)計特征綜合保存起來,作為分類數(shù)據(jù)。下圖為經(jīng)過小波逡逑包分解后,S10邋(高頻)和S11邋(低頻)節(jié)點腦電信號的示意圖。能夠看出,原信號經(jīng)逡逑過小波包分解后,形成了高頻信號和低頻信號,即詳細信號和逼近信號,兩種信號在幅逡逑值和頻率上都有著本質(zhì)的差別,它們共同表達可以充分體現(xiàn)出原始腦電信號的特征。逡逑
本文編號:2814434
【學位單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2015
【中圖分類】:R741.044;TN911.7
【部分圖文】:
圖2.1是一段正常人和醉酒者腦電信號利用AR模型擬合的結(jié)果,使用AIC確定模逡逑數(shù)為20?梢钥闯觯粒夷P偷念A(yù)測值與實際值的趨勢幾乎相同,說明該模型能夠逡逑的表示出信號的實際特征。逡逑
邐逡逑分解系數(shù)去表示原始信號過程中它更為靈活,還可以任意多尺度分解信號,解決逡逑變換時域頻域無法改變的不足,因此小波包變換在提取信號特征方面性能更優(yōu)逡逑小波包分解原理圖如圖2.3所示。逡逑
\P邋k=\逡逑最后將每個子頻帶的各項統(tǒng)計特征綜合保存起來,作為分類數(shù)據(jù)。下圖為經(jīng)過小波逡逑包分解后,S10邋(高頻)和S11邋(低頻)節(jié)點腦電信號的示意圖。能夠看出,原信號經(jīng)逡逑過小波包分解后,形成了高頻信號和低頻信號,即詳細信號和逼近信號,兩種信號在幅逡逑值和頻率上都有著本質(zhì)的差別,它們共同表達可以充分體現(xiàn)出原始腦電信號的特征。逡逑
【參考文獻】
相關(guān)碩士學位論文 前1條
1 鄭泓;基于自回歸模型和主成分分析的結(jié)構(gòu)損傷識別方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年
本文編號:2814434
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/2814434.html
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