發(fā)布時間：2020-05-22 22:45

【摘要】：EEG是探索人腦秘密的一項重要技術(shù)。由于它具有高時間分辨率和無損傷的特點,它在腦機接口系統(tǒng),醫(yī)療診斷輔助系統(tǒng)應(yīng)用中占有重要的地位。在這些應(yīng)用中,人們通過頭皮表面上的導(dǎo)聯(lián)采集到EEG信號。然而,不同的應(yīng)用需要不同的導(dǎo)聯(lián)組合。于是,一些導(dǎo)聯(lián)就開始變得冗余或不相關(guān)。因此對有效導(dǎo)聯(lián)的選擇與研究成為EEG信號分析和處理的重要問題之一。為確保導(dǎo)聯(lián)選擇方法在各應(yīng)用領(lǐng)域的通用性,基于包裹式的導(dǎo)聯(lián)選擇方法受到越來越多的關(guān)注。在這類方法中,基于單目標(biāo)優(yōu)化的導(dǎo)聯(lián)選擇無法對導(dǎo)聯(lián)數(shù)和分類準(zhǔn)確率做好權(quán)衡;而基于多目標(biāo)優(yōu)化的導(dǎo)聯(lián)選擇雖實現(xiàn)了對這兩個因素的權(quán)衡和選取,但是時間花費極大。另外,EEG信號具有個體差異性,因此多目標(biāo)優(yōu)化的導(dǎo)聯(lián)選擇方法給出的導(dǎo)聯(lián)組合只適用于被試自己,無法遷移給其他被試。本文針對當(dāng)前導(dǎo)聯(lián)選擇方法的問題,對EEG信號的有效導(dǎo)聯(lián)進(jìn)行了研究,具體工作如下:1.提出了基于改進(jìn)UPS-EMOA的導(dǎo)聯(lián)選擇方法。該方法所采用的改進(jìn)UPSEMOA保留了原UPS-EMOA的非限制種群大小策略,采用了差分進(jìn)化算法的變異和交叉算子,引入了NSGA-II算法的擁擠度概念。實驗結(jié)果表明,該方法在保證了高準(zhǔn)確率的同時,極大地減少了時間花銷。另外,因為該方法在64導(dǎo)聯(lián)的腦電信號數(shù)據(jù)效果突出,所以被推薦使用在64導(dǎo)聯(lián)的腦電信號數(shù)據(jù)中。2.將基于NSGA-II、UPS-EMOA和MOPSO三種多目標(biāo)優(yōu)化的導(dǎo)聯(lián)選擇方法作了對比,分析了三種方法的優(yōu)劣,給出了他們各自的適用條件。3.提出了基于多粒度的FP-Tree頻繁導(dǎo)聯(lián)挖掘方法。首先,將被試的EEG信號轉(zhuǎn)化為被試的一個特征向量;接著,采用HML算法對被試進(jìn)行層次劃分,不同的層次代表不同的粒度;最后,選擇合適的粒度層次,在該粒度層次上利用FPGrowth算法挖掘出某類簇中頻繁出現(xiàn)的導(dǎo)聯(lián)組合,該組合能推廣給在類簇中的其他被試。實驗結(jié)果表明,該方法充分地利用了其他被試的導(dǎo)聯(lián)組合,將導(dǎo)聯(lián)組合遷移到其他被試上,實現(xiàn)了零訓(xùn)練。
【圖文】：

郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 1 章皮采集的 EEG 信號是以不損傷神經(jīng)元細(xì)胞作為前提，因此它屬于非侵入它擁有眾多的優(yōu)勢，如相對低廉的價格、高的時間分辨率等。通常 EEG于頭皮上不同位置的導(dǎo)聯(lián)，它在一定程度上反映了大腦在不同區(qū)域的神導(dǎo)聯(lián)在頭皮上的放置方法一般遵循國際腦電圖學(xué)會制定的 10-20 系統(tǒng)導(dǎo)聯(lián)，，如圖 1.1 所示。

圖 2.1 經(jīng)過疊加平均后的 P300 成分2.1.2 運動想象腦電信號運動想象腦電信號是人們在想象肢體運動時記錄的 EEG 信號。它具有明顯的事件相關(guān)去同步/事件相關(guān)同步化(Event-Related Desynchronization，ERD/Event-Related Synchronization，ERS)現(xiàn)象[33]。事件相關(guān)去同步(ERD)是指大腦皮層某些區(qū)域因為被激活，而頻帶能量出現(xiàn)下降。反之，事件相關(guān)同步化(ERS)是指腦電波的某些頻段在大腦靜息或惰性狀態(tài)下表現(xiàn)出明顯波幅增高的現(xiàn)象。運動想象的ERD/ERS 現(xiàn)象如圖 2.2 所示。據(jù)相關(guān)研究證明，ERD/ERS 現(xiàn)象主要表現(xiàn)在 8-30Hz的頻段，即 和 兩個波段[34,35]。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R741.044;TN911.6

【參考文獻(xiàn)】

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1 詹啟敏;;中國精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略需求和重點任務(wù)[J];中華神經(jīng)創(chuàng)傷外科電子雜志;2015年05期

2 呂俊;;基于CSP-BPSO的腦-機接口電極選擇[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年10期

3 王國胤;張清華;胡軍;;粒計算研究綜述[J];智能系統(tǒng)學(xué)報;2007年06期

本文編號：2676727