Objective: Target identification in brain-computer interface (BCI) spellers refers to the electroencephalogram (EEG) classification for predicting the target character that the subject intends to spell. When the visual stimulus of each character is tagged with a distinct frequency, the EEG records steady-state visually evoked potentials (SSVEP) whose spectrum is dominated by the harmonics of the target frequency. In this setting, we address the target identification and propose a novel deep neural network (DNN) architecture. Method: The proposed DNN processes the multi-channel SSVEP with convolutions across the sub-bands of harmonics, channels, time, and classifies at the fully connected layer. We test with two publicly available large scale (the benchmark and BETA) datasets consisting of in total 105 subjects with 40 characters. Our first stage training learns a global model by exploiting the statistical commonalities among all subjects, and the second stage fine tunes to each subject separately by exploiting the individualities. Results: Our DNN achieves impressive information transfer rates (ITRs) on both datasets, 265.23 bits/min and 196.59 bits/min, respectively, with only 0.4 seconds of stimulation. The code is available for reproducibility at https://github.com/osmanberke/Deep-SSVEP-BCI. Conclusion: The presented DNN strongly outperforms the state-of-the-art techniques as our accuracy and ITR rates are the highest ever reported performance results on these datasets. Significance: Due to its unprecedentedly high speller ITRs and flawless applicability to general SSVEP systems, our technique has great potential in various biomedical engineering settings of BCIs such as communication, rehabilitation and control.


翻译:目标 : 大脑- 计算机界面( BCI) 拼写器中的目标识别 指的是用于预测对象要拼写的目标字符的电磁图( EEG) 分类 。 当每个字符的视觉刺激以不同频率标记时, EEG 记录了由目标频率的调和主导其频谱的稳态视觉引用潜力( SSVEP ) 。 在此环境下, 我们处理目标识别, 并提议一个全新的深层神经网络架构 。 方法 : 拟议的 DNNNE 处理多频道 SSVP, 与调音频、 频道、 时间和 完全连接层的分类。 我们用两种公开的大型数据集( 基准和 ETA) 进行测试, 共105个主题, 共40个字符。 我们的第一阶段培训通过利用所有主题之间的统计共性来学习一个全球模型, 以及每个主题的第二阶段微调调, 分别利用个人数据 。 结果: 我们的 DNNEW 实现令人印象深刻的信息传输率( ITRVER ) 在数据设置、 BBB / Streformldrodestration 系统里, 和 miss recregy 。

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
309+阅读 · 2020年11月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
ResT V2: Simpler, Faster and Stronger
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Arxiv
13+阅读 · 2022年1月20日
Arxiv
17+阅读 · 2021年3月29日
Arxiv
27+阅读 · 2020年6月19日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
VIP会员
相关VIP内容
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
309+阅读 · 2020年11月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员