Electroencephalography (EEG) signals have been promising for long-term braking intensity prediction but are prone to various artifacts that limit their reliability. Here, we propose a novel framework that models EEG signals as mixtures of independent blind sources and identifies those strongly correlated with braking action. Our method employs independent component analysis to decompose EEG into different components and combines time-frequency analysis with Pearson correlations to select braking-related components. Furthermore, we utilize hierarchical clustering to group braking-related components into two clusters, each characterized by a distinct spatial pattern. Additionally, these components exhibit trial-invariant temporal patterns and demonstrate stable and common neural signatures of the emergency braking process. Using power features from these components and historical braking data, we predict braking intensity at a 200 ms horizon. Evaluations on the open source dataset (O.D.) and human-in-the-loop simulation (H.S.) show that our method outperforms state-of-the-art approaches, achieving RMSE reductions of 8.0% (O.D.) and 23.8% (H.S.).


翻译:脑电图(EEG)信号在长期制动强度预测方面具有良好前景,但容易受到各种伪迹的影响,从而限制了其可靠性。为此,我们提出了一种新型框架,将EEG信号建模为独立盲源信号的混合,并识别出与制动动作强相关的成分。该方法采用独立分量分析将EEG分解为不同分量,并结合时频分析与皮尔逊相关系数来选择制动相关分量。此外,我们利用层次聚类将制动相关分量分为两个簇,每个簇具有独特的空间分布特征。同时,这些分量呈现试验不变的时间模式,并在紧急制动过程中表现出稳定且共有的神经特征。利用这些分量的功率特征及历史制动数据,我们实现了200毫秒预测视界的制动强度预测。在开源数据集(O.D.)和人在环仿真(H.S.)上的评估表明,本方法优于现有最优方法,分别在O.D.和H.S.上实现了8.0%和23.8%的均方根误差降低。

0
下载
关闭预览

相关内容

基于 Transformer 的脑电解码综述询问 ChatGPT
专知会员服务
12+阅读 · 2025年7月6日
【清华大学】图神经网络交通流预测综述论文,19页pdf
专知会员服务
43+阅读 · 2021年1月29日
【华侨大学】基于混合深度学习算法的疾病预测模型
专知会员服务
97+阅读 · 2020年1月21日
Attention!注意力机制模型最新综述
中国人工智能学会
18+阅读 · 2019年4月8日
掌握图神经网络GNN基本,看这篇文章就够了
新智元
164+阅读 · 2019年2月14日
【AAAI专题】论文分享:以生物可塑性为核心的类脑脉冲神经网络
中国科学院自动化研究所
15+阅读 · 2018年1月23日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015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
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
3+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
3+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关VIP内容
基于 Transformer 的脑电解码综述询问 ChatGPT
专知会员服务
12+阅读 · 2025年7月6日
【清华大学】图神经网络交通流预测综述论文,19页pdf
专知会员服务
43+阅读 · 2021年1月29日
【华侨大学】基于混合深度学习算法的疾病预测模型
专知会员服务
97+阅读 · 2020年1月21日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员