Brain-Computer Interface (BCI) systems allow users to perform actions by translating their brain activity into commands. Such systems usually need a training phase, consisting in training a classification algorithm to discriminate between mental states using specific features from the recorded signals. This phase of feature selection and training is crucial for BCI performance and presents specific constraints to be met in a clinical context, such as post-stroke rehabilitation. In this paper, we present HappyFeat, a software making Motor Imagery (MI) based BCI experiments easier, by gathering all necessary manipulations and analysis in a single convenient GUI and via automation of experiment or analysis parameters. The resulting workflow allows for effortlessly selecting the best features, helping to achieve good BCI performance in time-constrained environments. Alternative features based on Functional Connectivity can be used and compared or combined with Power Spectral Density, allowing a network-oriented approach. We then give details of HappyFeat's main mechanisms, and a review of its performances in typical use cases. We also show that it can be used as an efficient tool for comparing different metrics extracted from the signals, to train the classification algorithm. To this end, we show a comparison between the commonly-used Power Spectral Density and network metrics based on Functional Connectivity. HappyFeat is available as an open-source project which can be freely downloaded on GitHub.


翻译:脑机接口系统允许用户通过将大脑活动转化为指令来执行操作。此类系统通常需要训练阶段,即通过从记录信号中提取特定特征,训练分类算法以区分不同心理状态。这一特征选择与训练阶段对脑机接口性能至关重要,且在临床场景(如卒中后康复)中需满足特定约束条件。本文提出HappyFeat软件,通过将所有必要操作与分析整合至便捷的图形用户界面(GUI),并自动化实验或分析参数,简化基于运动想象的脑机接口实验。该工作流可轻松实现最优特征筛选,助力在时间受限场景下达成良好脑机接口性能。基于功能连接的替代特征可与功率谱密度结合使用、比较或融合,从而支持网络导向的研究方法。我们随后详述HappyFeat的核心机制,并评述其在典型用例中的性能表现。研究还表明,该框架可作为比较信号中不同指标以训练分类算法的有效工具。为此,我们对比了常用功率谱密度与基于功能连接的网络指标。HappyFeat作为开源项目发布,可于GitHub免费下载。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
计算机视觉最佳实践、代码示例和相关文档
专知会员服务
20+阅读 · 2019年10月9日
机器学习相关资源(框架、库、软件)大列表
专知会员服务
40+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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 · 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
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月17日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月16日
VIP会员
最新内容
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
0+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
14+阅读 · 6月10日
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
6+阅读 · 6月10日
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
8+阅读 · 6月10日
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
5+阅读 · 6月10日
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
4+阅读 · 6月10日
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
9+阅读 · 6月9日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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 · 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
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员