Machine learning for decoding listeners’ attention from electroencephalography evoked by continuous speech

脑电图 解码方法 语音识别 心理学 听力学 计算机科学 认知心理学 神经科学 医学 电信
作者
Tobias de Taillez,Birger Kollmeier,Bernd T. Meyer
出处
期刊:European Journal of Neuroscience [Wiley]
卷期号:51 (5): 1234-1241 被引量:86
标识
DOI:10.1111/ejn.13790
摘要

Previous research has shown that it is possible to predict which speaker is attended in a multispeaker scene by analyzing a listener's electroencephalography (EEG) activity. In this study, existing linear models that learn the mapping from neural activity to an attended speech envelope are replaced by a non-linear neural network (NN). The proposed architecture takes into account the temporal context of the estimated envelope and is evaluated using EEG data obtained from 20 normal-hearing listeners who focused on one speaker in a two-speaker setting. The network is optimized with respect to the frequency range and the temporal segmentation of the EEG input, as well as the cost function used to estimate the model parameters. To identify the salient cues involved in auditory attention, a relevance algorithm is applied that highlights the electrode signals most important for attention decoding. In contrast to linear approaches, the NN profits from a wider EEG frequency range (1-32 Hz) and achieves a performance seven times higher than the linear baseline. Relevant EEG activations following the speech stimulus after 170 ms at physiologically plausible locations were found. This was not observed when the model was trained on the unattended speaker. Our findings therefore indicate that non-linear NNs can provide insight into physiological processes by analyzing EEG activity.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Wayen完成签到,获得积分10
刚刚
健忘小霜发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.3应助牛波一采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.3应助111111采纳,获得10
1秒前
芒琪发布了新的文献求助10
3秒前
infinity发布了新的文献求助10
3秒前
zhunyun发布了新的文献求助10
4秒前
小飞侠完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研通AI6.1应助感动汲采纳,获得10
5秒前
李爱国应助如意冰夏采纳,获得10
5秒前
FF应助jcduoduo采纳,获得10
5秒前
hongtaoli2024完成签到 ,获得积分10
6秒前
王晓东发布了新的文献求助10
6秒前
伶俐的语儿完成签到 ,获得积分10
7秒前
今后应助CJH采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
爱听歌契发布了新的文献求助10
10秒前
狂野的采梦完成签到 ,获得积分10
10秒前
健忘小霜完成签到,获得积分10
10秒前
无极微光应助跑快点采纳,获得20
11秒前
搜集达人应助鱼柒采纳,获得10
12秒前
111111完成签到,获得积分10
13秒前
祖乐松发布了新的文献求助10
13秒前
正直醉卉发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
彭于晏应助自由的云朵采纳,获得10
14秒前
1234发布了新的文献求助10
15秒前
JamesPei应助北北北风吹吹采纳,获得10
15秒前
16秒前
叶凡完成签到,获得积分10
16秒前
独特的半鬼完成签到,获得积分10
16秒前
挥发的费洛蒙完成签到,获得积分10
17秒前
香蕉觅云应助留留采纳,获得10
17秒前
19秒前
叶凡发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6430563
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246568
关于积分的说明 17537038
捐赠科研通 5487000
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895920
邀请新用户注册赠送积分活动 1872430
关于科研通互助平台的介绍 1712017