Multi-View Spatial-Temporal Graph Convolutional Networks With Domain Generalization for Sleep Stage Classification

可解释性 计算机科学 人工智能 一般化 卷积神经网络 模式识别(心理学) 睡眠阶段 图形 机器学习 脑电图 理论计算机科学 数学 多导睡眠图 神经科学 心理学 数学分析
作者
Ziyu Jia,Youfang Lin,Jing Wang,Xiaojun Ning,Yuanlai He,Ronghao Zhou,Yuhan Zhou,Li-wei H. Lehman
出处
期刊:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:29: 1977-1986 被引量:225
标识
DOI:10.1109/tnsre.2021.3110665
摘要

Sleep stage classification is essential for sleep assessment and disease diagnosis. Although previous attempts to classify sleep stages have achieved high classification performance, several challenges remain open: 1) How to effectively utilize time-varying spatial and temporal features from multi-channel brain signals remains challenging. Prior works have not been able to fully utilize the spatial topological information among brain regions. 2) Due to the many differences found in individual biological signals, how to overcome the differences of subjects and improve the generalization of deep neural networks is important. 3) Most deep learning methods ignore the interpretability of the model to the brain. To address the above challenges, we propose a multi-view spatial-temporal graph convolutional networks (MSTGCN) with domain generalization for sleep stage classification. Specifically, we construct two brain view graphs for MSTGCN based on the functional connectivity and physical distance proximity of the brain regions. The MSTGCN consists of graph convolutions for extracting spatial features and temporal convolutions for capturing the transition rules among sleep stages. In addition, attention mechanism is employed for capturing the most relevant spatial-temporal information for sleep stage classification. Finally, domain generalization and MSTGCN are integrated into a unified framework to extract subject-invariant sleep features. Experiments on two public datasets demonstrate that the proposed model outperforms the state-of-the-art baselines.
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
万能图书馆应助哈哈哈哈采纳,获得10
1秒前
可爱的函函应助菠萝采纳,获得10
1秒前
Annie发布了新的文献求助10
3秒前
yangminghan发布了新的文献求助10
3秒前
亓鹏飞发布了新的文献求助10
4秒前
风中书易完成签到,获得积分10
4秒前
予光完成签到 ,获得积分10
5秒前
云馨完成签到,获得积分10
7秒前
zhangqian完成签到 ,获得积分10
7秒前
万能图书馆应助!!!采纳,获得10
8秒前
10秒前
yangminghan完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
jzmulyl完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
ASCC完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
12秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Avalonx应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
shunshun51213发布了新的文献求助10
14秒前
冷兮完成签到 ,获得积分10
15秒前
家伟发布了新的文献求助10
15秒前
yolo完成签到 ,获得积分10
16秒前
霸气黑米发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7190408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8827717
关于积分的说明 18637640
捐赠科研通 6824388
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3175017
关于科研通互助平台的介绍 2326295
邀请新用户注册赠送积分活动 2149378