The electroencephalography (EEG), which is one of the easiest modes of recording brain activations in a non-invasive manner, is often distorted due to recording artifacts which adversely impacts the stimulus-response analysis. The most prominent techniques thus far attempt to improve the stimulus-response correlations using linear methods. In this paper, we propose a neural network based correlation analysis framework that significantly improves over the linear methods for auditory stimuli. A deep model is proposed for intra-subject audio-EEG analysis based on directly optimizing the correlation loss. Further, a neural network model with a shared encoder architecture is proposed for improving the inter-subject stimulus response correlations. These models attempt to suppress the EEG artifacts while preserving the components related to the stimulus. Several experiments are performed using EEG recordings from subjects listening to speech and music stimuli. In these experiments, we show that the deep models improve the Pearson correlation significantly over the linear methods (average absolute improvements of 7.4% in speech tasks and 29.3% in music tasks). We also analyze the impact of several model parameters on the stimulus-response correlation.


翻译:电子脑摄影是记录脑活化的最容易的方式之一,由于记录对刺激-反应分析产生不利影响的人工制品,常常被扭曲。迄今为止,最突出的技术试图用线性方法改进刺激-反应的相互关系。在本文中,我们提出了一个基于神经网络的关联分析框架,大大改进了视听模拟线性方法的线性方法。在直接优化相关损失的基础上,为学科间音频-EEG分析提出了一个深层模型。此外,还提议了一个神经网络模型,配有共同的编码器结构,以改善主体间刺激-反应的相互关系。这些模型试图压制EEG人工制品,同时保存与刺激有关的部件。一些实验是在使用听话和音乐刺激主题的 EEG记录进行的。在这些实验中,我们表明深层模型大大改进了皮尔逊与线性方法的关联(平均完全改进7.4%的语音任务和29.3%的音乐任务)。我们还分析了几个模型参数对刺激-反应相互关系的影响。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
30+阅读 · 2021年6月12日
还在修改博士论文?这份《博士论文写作技巧》为你指南
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
论文浅尝 | Global Relation Embedding for Relation Extraction
开放知识图谱
12+阅读 · 2019年3月3日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Relation Networks for Object Detection 论文笔记
统计学习与视觉计算组
16+阅读 · 2018年4月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
8+阅读 · 2017年11月25日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
Arxiv
6+阅读 · 2019年4月4日
Arxiv
9+阅读 · 2018年3月10日
VIP会员
相关资讯
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
论文浅尝 | Global Relation Embedding for Relation Extraction
开放知识图谱
12+阅读 · 2019年3月3日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Relation Networks for Object Detection 论文笔记
统计学习与视觉计算组
16+阅读 · 2018年4月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
8+阅读 · 2017年11月25日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员