Subject-Independent Classification of Motor Imagery Tasks in EEG Using Multisubject Ensemble CNN

IEEE Access, 2022

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1109/access.2022.3195513
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

Subject-independent (SI) classification is a major area of investigation in Brain-Computer Interface (BCI) that aims to construct classifiers of users’ mental states based on collected electroencephalogram (EEG) of independent subjects. Significant inter-subject variabilities in the EEG are among the most challenging issues in designing SI BCI systems. In this work, we propose and examine the utility of Multi-Subject Ensemble Convolutional Neural Network (MS-En-CNN) for SI classification of motor imagery (MI) tasks. The base classifiers used in MS-En-CNN have a fixed CNN architecture (referred to as DeepConvNet) that are trained using data collected from multiple subjects during the training process. In this regard, training subjects are divided intoK-folds using whichKbase DeepConvNets are trained based on data fromK-1 folds, whereas the hyperparameter optimization is performed using the held-out fold. We evaluate the performance of the MS-En-CNN on the large open-access MI dataset from the literature, which includes 54 participants and a total number of 21,600 trials. The result shows that the MS-En-CNN achieves the highest single-trial SI classification performance reported on this dataset. In particular, we obtained SI classification performances with average and median accuracies of 85.42% and 86.50% (± 10.16%), respectively. This result exhibits a statistically significant improvement (p< 0.001) over the best previously reported result with an average and a median accuracy of 84.19% and 84.50% (±10.08%), respectively.