Electroencephalography (EEG) measures brain activity through recording electrical potentials of the scalp. EEG recordings capture two distinct sets of characteristics in the signal: (1) \emph{Traits} -- information that remains relatively constant over the course of a recording session, such as subject identity, age, and sex; (2) \emph{States} -- signatures that encode responses to external stimuli, including visual, auditory, and motor information. There is limited understanding of how different EEG modeling features (signal processing and foundation models) encode state and trait characteristics. In this work, we quantify state- and trait-level features captured by EEG embeddings using a hierarchy metric and kNN purity on Brain-Computer Interface dataset trials, and find that a majority of EEG features form a macro-trait hierarchy (embeddings form trait-level clusters with micro-states within). Our linear probe results indicate that this hierarchy structure leads to suboptimal state distinguishability, negatively impacting BCI performance of EEG foundation models. To mitigate this, we explore normalization techniques that reduce trait-specific information in embeddings and provide a $\sim$ 10\% improvement in balanced accuracy for state classification. Additionally, we observe that when fine-tuning models for downstream state decoding, embedding spaces transform from macro-trait to macro-state hierarchies, which in turn lead to better state decoding.


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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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