脑机接口|与机器学习技术相比，深度学习如今已广泛用于脑机接口应用程序深度学习|机器学习

文章图片

文章图片

文章图片

与机器学习技术相比，深度学习如今已广泛用于脑机接口应用程序，因为大多数脑机接口应用程序都需要高水平的准确性。深度学习模型在识别来自大脑的变化信号方面表现更好，这些信号变化迅速。卷积神经网络、生成对抗网络、循环神经网络和长短期记忆体等一些流行的深度学习模型如下所述：卷积神经网络是一种人工神经网络，使用卷积神经网络，可以将输入数据简化为具有最小损失的即时响应形式，并且可以记录脑电图模式的特征空间关系。

疲劳检测、睡眠阶段分类、压力检测、运动图像数据处理和情绪识别是使用卷积神经网络的基于脑电图的脑机接口应用程序之一。在脑机接口中，卷积神经网络模型用于输入大脑信号以利用潜在的语义依赖性。生成对抗网络：生成对抗网络是最近的机器学习技术。生成对抗网络使用两个人工神经网络模型来竞争同时训练彼此。生成对抗网络允许机器自行设想和开发新图像。

基于脑电图的脑机接口技术首先记录信号，然后转移到生成对抗网络技术以重新生成图像。基于生成对抗网络的脑机接口系统的重要应用是数据增强。数据增强增加了可用的训练数据量，并允许使用更复杂的DL模型。它还可以减少过度拟合，并可以提高分类器的准确性和鲁棒性。在脑机接口的背景下，包括生成对抗网络在内的生成算法经常用于重建或生成一组大脑信号记录以改进训练计划。

长短期记忆体包含一个离散的存储单元，一种节点。为了管理数据流，长短期记忆体采用了具有一系列“门”的架构。当涉及到诸如写作和语音识别等任务的时间序列建模时，循环神经网络和长短期记忆体已被证明是有效的.多层感知器包括多层神经元以及输入层、一个或多个隐藏层和输出层。多层感知器和神经网络可以近似，这意味着如果它们有足够的神经元和层，它们可以比较连续函数。多层感知器背后的挑战因素是它们容易受到过度训练的影响，尤其是包含噪声和非平稳数据。

因此，需要对架构进行重大选择和规范化。科学家们使用多层感知器从脑电图信号中区分不同的频带，以更有效地提取特征。自适应分类器随着新的脑电图数据变得可访问，自适应分类器的参数。受监督的用户测试对于受监督的脑机接口适应至关重要。接收脑电图数据的标签是模糊的，无监督适应。因此，无监督适应基于类非特定适应，例如更新分类器模型中的广义类脑电图数据均值或协方差矩阵，或估计数据类标签以进行额外训练。

非线性贝叶斯分类器是脑机接口中使用的两个贝叶斯分类器。尽管贝叶斯图形网络已用于脑机接口，但由于它们未被广泛使用，因此此处未涵盖它们。贝叶斯分类的目标是为特征向量提供最高概率类别。贝叶斯规则通常用于计算分配给单个类的特征向量的后验概率。该特征向量的类别可以通过使用具有这些概率的最大后验规则来计算。贝叶斯的二次假设是数据具有明显的正态分布。

【脑机接口|与机器学习技术相比，深度学习如今已广泛用于脑机接口应用程序】结果是证明分类器名称的二次决策边界。尽管该分类器并未广泛用于脑机接口，但它已成功用于对运动图像和心理任务进行分类。在脑机接口的情况下，这些来自隐马尔可夫模型的统计概率通常是高斯混合模型。隐马尔可夫模型可用于分类脑机接口特征的时间模式，甚至是原始脑电图数据，因为控制脑机接口所需的脑电图元素具有特定的时间序列。