Compact convolutional transformer for subject-independent motor imagery EEG-based BCIs

Scientific Reports, 2024

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1038/s41598-024-73755-4
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Motor imagery electroencephalography (EEG) analysis is crucial for the development of effective brain-computer interfaces (BCIs), yet it presents considerable challenges due to the complexity of the data and inter-subject variability. This paper introduces EEGCCT, an application of compact convolutional transformers designed specifically to improve the analysis of motor imagery tasks in EEG. Unlike traditional approaches, EEGCCT model significantly enhances generalization from limited data, effectively addressing a common limitation in EEG datasets. We validate and test our models using the open-source BCI Competition IV datasets 2a and 2b, employing a Leave-One-Subject-Out (LOSO) strategy to ensure subject-independent performance. Our findings demonstrate that EEGCCT not only outperforms conventional models like EEGNet in standard evaluations but also achieves better performance compared to other advanced models such as Conformer, Hybrid s-CViT, and Hybrid t-CViT, while utilizing fewer parameters and achieving an accuracy of 70.12%. Additionally, the paper presents a comprehensive ablation study that includes targeted data augmentation, hyperparameter optimization, and architectural improvements.