计算机应用

作者：杨思琪, 罗天健, 严宣辉, 杨光局

单位：1.福建师范大学 计算机与网络空间安全学院，福州 350117；2.数字福建环境监测物联网实验室（福建师范大学），福州 350117

关键词：运动想象,脑电信号,跨被试,黎曼切空间特征,迁移核学习

基金：国家自然科学基金资助项目(62106049);福建省自然科学基金资助项目(2022J01655)

运动想象脑电（MI-EEG）信号在构建临床辅助康复的无创脑机接口（BCI）中获得了广泛关注。受限于不同被试者的MI-EEG信号样本分布存在差异，跨被试MI-EEG信号的特征学习成为研究重点。然而，现有的相关方法存在域不变特征表达能力弱、时间复杂度较高等问题，无法直接应用于在线BCI。为解决该问题，提出黎曼切空间特征迁移核学习（TKRTS）方法，并基于此构建了高效的跨被试MI-EEG信号分类算法。TKRTS方法首先将MI-EEG信号协方差矩阵投影至黎曼空间，并在黎曼空间上对齐不同被试者的协方差矩阵，同时提取黎曼切空间（RTS）特征；随后，学习RTS特征集上的域不变核矩阵，从而获得完备的跨被试MI-EEG特征表达，并通过该矩阵训练核支持向量机（KSVM）进行分类。为验证TKRTS方法的可行性与有效性，在3个公开数据集上分别进行多源域-单目标域以及单源域-单目标域的实验，平均分类准确率分别提升了0.81个百分点和0.13个百分点。实验结果表明，与主流方法对比，TKRTS方法提升了平均分类准确率并保持相似的时间复杂度。此外，消融实验结果验证了TKRTS方法对跨被试特征表达的完备性和参数不敏感性，适合构建在线脑接机口。

来源：2024年第11期

《计算机应用》期刊编辑部

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