基于非线性维数约减的优化算法在脑电问题中的应用

【摘要】： 基于头皮电位的脑电(EEG)的研究是一种无创的脑科学研究方法之一,引起了众多学者的关注。脑电信号是一种非平稳且非线性的随机信号,在很多情况下,计算机处理的脑电数据通常维数高,数据量大,且经常需要将其作为一个整体进行处理和分析。采用传统的线性或局部的算法直接处理这样的数据,会使问题变得比较复杂。针对EEG的这些特点,本文引入了基于流形学习的非线性维数约减(即非线性降维)方法对脑电信号进行预处理,从全局的和非线性角度得到能够揭示高维脑电数据本征结构的低维数据,再应用全局优化算法对脑电数据进行处理。目前常用的线性维数约减技术都不能揭示实际数据的非线性结构。而基于流形学习的非线性维数约减技术,如等距映射(ISOMAP),局部线性嵌套(LLE)等优于传统的线性降维技术。本文对非线性维数约减算法、全局优化算法及脑电问题进行了研究,研究了非线性维数约减算法在EEG中的应用,对以下三个方面的脑电问题进行了应用研究:LLE和BP神经网络在癫痫棘波和背景脑电信号识别中的应用,提出了基于非线性维数约减预处理的癫痫棘波的自动检测方法;上下移动光标的意识任务脑电分类;用ISOMAP及遗传算法对仿真的脑电数据进行了偶极子源定位研究。模拟实验的结果表明,采用本文提出的方法,癫痫棘波信号正确识别率可达97%,上下移动光标的意识任务脑电分类正确率达到92%。用ISOMAP降维后的脑电数据通过遗传算法进行偶极子源定位,进化到500代时,平均适应度就达到了4.4808×10~(-3),提高了遗传算法的收敛速度。

【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP391.41

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1	曹赞,徐管鑫,何为;电阻抗成像中有限元后处理的实现[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年12期
2	张迎春,邹凌;脑电正问题的模型和算法[J];生物医学工程学杂志;2004年02期
3	王万良;唐宇;;微粒群算法的研究现状与展望[J];浙江工业大学学报;2007年02期

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1	吴清;脑电信号源数值解法的研究[D];河北工业大学;2001年
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1	王喆;应用电场数值计算方法研究三维异常神经电活动正问题[D];河北工业大学;2006年
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1	徐振耀,符影杰,吕维雪;一种在微机上实现的心电图仿真模型[J];北京生物医学工程;1991年03期
2	贺士娟,杨雅妹,王霞,颜威利;脑电磁逆问题中头模型构造方法的研究[J];河北工业大学学报;2001年03期
3	张继武,郑崇勋;局灶性脑缺血脑电信号的双谱分析[J];航天医学与医学工程;1998年02期
4	陈以新;Matlab的几则程序设计经验[J];计算机应用;1999年09期
5	云正清,谭邦定,俞集辉;解心电场逆问题的正则化方法—边界元途径[J];生物医学工程学杂志;1994年03期
6	朱代谟,雷国华,陈亚明;心电偶极学说研究——兼论头胸导联[J];中国生物医学工程学报;1993年04期

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1	杨鹏,刘希顺,刘安芝,余理富;自适应遗传算法在脑电逆问题中的应用[J];计算机与现代化;2004年06期
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6	尧德中,饶妮妮,傅世敏,胡晓;脑电逆问题的延时相关阵子空间分解算法[J];电子学报;2000年04期
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8	王云华,杨福生,马信山;脑电逆问题中求逆方式与信号去噪的研究[J];清华大学学报(自然科学版);1993年01期
9	李璟;王琨;刘君;朱善安;HE Bin;;利用有限差分法计算真实头模型脑电正问题[J];传感技术学报;2007年08期
10	邹凌;朱善安;;非线性优化方法在脑电逆问题中的应用与比较[J];信息与控制;2004年02期

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1	雷旭;尧德中;;多种优化方法在脑电偶极子定位中的比较研究[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集（上册）[C];2007年

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1	李颖;脑电逆问题求解的数值计算方法研究[D];河北工业大学;2003年
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4	李璟;有限差分法在三维脑电正问题中的应用[D];浙江大学;2007年
5	张迎春;有限元素法在三维各向异性脑电正问题及皮层成像技术中的应用[D];浙江大学;2005年

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1	张磊;基于非线性维数约减的优化算法在脑电问题中的应用[D];河北工业大学;2007年
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3	杨旭;头部组织电导率分布对等效偶极子定位影响的研究[D];中国科学院研究生院（电工研究所）;2005年
4	田丽从;多维小波神经网络理论及在脑电逆问题中的应用[D];河北工业大学;2000年
5	曾敏;混沌模拟退火在脑电偶极子定位问题中的应用[D];电子科技大学;2005年
6	王喆;应用电场数值计算方法研究三维异常神经电活动正问题[D];河北工业大学;2006年
7	许彬;基于时—空数据的脑电逆问题的研究[D];河北工业大学;2004年
8	刘晓春;脑电磁场及脑内源定位研究[D];贵州大学;2007年
9	曾敏;基于MUSIC的脑电逆问题方法与跨通路视听觉诱发脑电实验研究[D];电子科技大学;2001年
10	杨鹏;基于遗传算法的脑电逆问题研究[D];国防科学技术大学;2003年

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