Multi-scale temporal electroencephalography signal classification using a dynamic graph attention network framework

计算机科学 人工智能 脑电图 模式识别(心理学) 卷积神经网络 图形 运动表象 解码方法 水准点(测量) 特征提取 人工神经网络 功率图分析 时态数据库 光谱图 深度学习 特征(语言学) 语音识别 时间分辨率 节点(物理) 机器学习
作者
S. R. Sannasi Chakravarthy,Harikumar Rajaguru
出处
期刊:Journal of Electronic Imaging [SPIE]
卷期号:35 (01)
标识
DOI:10.1117/1.jei.35.1.013026
摘要

Electroencephalography (EEG)-based decoding is critical for brain–computer interface (BCI) applications, especially in motor imagery (MI) tasks. However, traditional convolutional neural networks often struggle in capturing long-range temporal dependencies due to limited receptive fields. To overcome this, a hybrid framework that combines temporal convolutional networks (TCNs) with graph attention networks (GATs) is proposed. This framework effectively models multi-scale temporal dynamics and inter-temporal dependencies in EEG signals. Herein, the TCN module is used for the extraction of rich short- and long-term temporal features. This is followed by dynamic graph construction, where each node represents a time step, and edge weights are adaptively learned. Then, the GAT module propagates temporal information by emphasizing the most relevant connections. In addition, the temporal slicing and shuffling data augmentation strategy is introduced to improve generalization. Evaluations on three benchmark motor imagery electroencephalography datasets, namely, BCIC-IV-2a, BCIC-IV-2b, and High Gamma Dataset (HGD), are carried out. The evaluations are performed using standard evaluation metrics, namely, classification accuracy and Cohen’s kappa coefficient across subjects. Accordingly, the experimental outcomes reveal that the proposed framework consistently outperforms state-of-the-art baselines across the three employed datasets. The findings highlight the importance of multi-scale temporal feature fusion using graph attention mechanisms for effective motor imagery EEG signal decoding.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
刚刚
2秒前
2秒前
warren完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
人机发布了新的文献求助10
3秒前
lixiaoya发布了新的文献求助10
3秒前
雨霖铃发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
miao发布了新的文献求助10
5秒前
李健应助fishss采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
zzz发布了新的文献求助10
6秒前
这个好困发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
哈哈发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Ran完成签到 ,获得积分10
11秒前
华伟他die发布了新的文献求助10
11秒前
tjz完成签到,获得积分10
11秒前
含糊的葶完成签到,获得积分10
11秒前
核桃发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
加油发布了新的文献求助10
14秒前
i1发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
张博发布了新的文献求助10
16秒前
充电宝应助小凡ai小占采纳,获得10
17秒前
18秒前
Akim应助雨霖铃采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
19秒前
PERI发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
zhoushuai发布了新的文献求助10
21秒前
Sausage发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7287386
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907216
关于积分的说明 18850473
捐赠科研通 6956273
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208538
关于科研通互助平台的介绍 2378495
邀请新用户注册赠送积分活动 2184226