【摘 要】
:
当人受到长时间的或反复的刺激后会产生疲劳,它是一种复杂的生理心理现象,常表现为注意力涣散、虚弱乏力等。在认识理解疲劳成因的同时,寻找一种能及时准确地检测出疲劳的方法也很重要。目前,在众多关于疲劳检测的方法中,基于脑电信号的方法受到了广泛的关注,被誉为疲劳检测的金标准。这是因为脑电信号是神经元细胞在头皮上的整体表现,能及时准确地反映出大脑整体状态。但是,脑电信号的非平稳性以及不同被试之间的个体差异导
论文部分内容阅读
当人受到长时间的或反复的刺激后会产生疲劳,它是一种复杂的生理心理现象,常表现为注意力涣散、虚弱乏力等。在认识理解疲劳成因的同时,寻找一种能及时准确地检测出疲劳的方法也很重要。目前,在众多关于疲劳检测的方法中,基于脑电信号的方法受到了广泛的关注,被誉为疲劳检测的金标准。这是因为脑电信号是神经元细胞在头皮上的整体表现,能及时准确地反映出大脑整体状态。但是,脑电信号的非平稳性以及不同被试之间的个体差异导致训练数据和测试数据无法服从同一分布或是在同一特征空间,从而使得传统机器学习模型的表现较差。迁移学习的出现为解决这类问题提出了一种可行的方法,因为它能利用已经学到的知识去帮助解决相关但不同任务的学习问题。本文利用迁移学习来研究基于脑电信号的跨被试疲劳检测问题,主要的工作有:(1)首先,本文提出了一种基于张量网络的疲劳检测方法。在选择训练集时,本文使用了基于张量的Frobenius范数的相似性度量方法来选择与测试集最为相似的训练集。然后,本文使用了两种不同的平衡方法,即对多数类别样本进行欠采样(Under-sample Majority Samples,UMS)和合成少数类别新样本(Synthesize Minority Samples,SMS),用于平衡公开疲劳数据集。此外,本文通过构建的张量网络将训练数据与测试数据投影到同一个特征空间。最后,在该特征空间中使用支持向量机模型进行分类。在公开数据集上的离线分析结果表明,本文提出的基于张量网络的疲劳检测方法对应的平均准确率达到78.7%,高于传统机器学习方法。(2)其次,本文还提出了一种基于多任务学习的疲劳检测方法。具体而言,在一个基于贝叶斯的多任务学习模型的基础上引入了平衡微调集,多任务学习模型用于学习不同被试之间的共享特征,而平衡微调集可以缩小共享特征与测试被试特征之间的差异,通过将二者结合来实现跨被试的疲劳检测。在公开疲劳数据集上的实验结果表明,使用UMS平衡后的平均准确率达到77.0%;而使用SMS平衡后,对应的平均准确率大幅度提升至83.2%,比域适应迁移学习方法高出了10.2%。实验结果表明,本文提出的两种基于脑电信号的跨被试疲劳检测方法均取得了较好的效果,使得疲劳检测研究更进一步。
其他文献
随着国民经济发展,美食种类越来越多样,人们对美食的需求不断扩大,从大量的美食信息中准确直观地为用户呈现符合其多元需求的菜品变得至关重要。推荐系统能够帮助用户花费少量时间找到他们喜欢的菜品,但实际应用中大多数推荐系统采用协同过滤推荐算法,仅利用用户评分数据进行推荐,存在数据稀疏性问题,一定程度上限制了推荐效果。知识图谱中包含丰富的物品语义信息,可以作为一种非常有效的辅助数据丰富对用户或物品的特征描述
在机械装配中,零件配合的几何公差不同将导致不同的装配力需求,提供精准的装配力是保证装配质量的重要条件之一。因此,在虚拟装配领域,为了模拟真实装配过程,力觉交互技术成为研究热点。逼真的力觉交互可以实现更为真实的操作感知,提高虚拟装配的效率。然而,现有的力觉模型尚未系统考虑零件几何误差影响,导致虚拟装配力觉与真实装配差异较大。本文基于新一代产品几何技术规范(GPS)中的标准和理论,综合考虑零件几何误差
社交网络和搜索引擎中的图像和视频数据量正以惊人的速度增长。为了高效地检索大规模的高维图像数据,近似最近邻搜索已经成为热门研究课题。在各种近似最近邻技术中,哈希算法因其存储成本低、检索速度快而成为一种流行的解决方案。传统哈希算法都是基于手工设计的特征,但这类特征只能提取数据的底层表示,可能无法保持图像对的语义相似性。同时,哈希函数的学习过程与特征提取步骤无关,使得哈希码学习不能对特征学习步骤给出任何
湿敏传感器在我们的日常生活、医疗卫生、农业和工业的生产制造以及食品的储存和运输等领域发挥着越来越重要的作用。ZnO、SnO2等金属氧化物因为具有较好的湿敏性能,所以在湿敏传感器领域具有广泛的应用前景,吸引了大量研究人员的注意。为了进一步提高ZnO、SnO2等金属氧化物的湿敏性能,以增强它们的实用性,多种方法和措施被提出。其中,将它们与另一种具有湿敏性能的材料进行复合是一种常用且有效的方法。本论文以
随着移动智能终端设备及其感知能力的不断发展,移动群智感知受到了广泛关注。在移动群智感知中,如何进行合理高效的任务分配,从而高质量地完成感知任务是移动群智感知研究中最重要的问题之一。现有的任务分配机制主要以优化全局系统性能为目标,忽略了感知任务和移动用户的个人偏好。然而,在开放式群智感知系统中,若移动用户或感知任务不满于当前分配结果,转而去寻求其他匹配对象来提高自身效用,那么任务分配将非常不稳定。此
背景慢性肾脏病(Chronic kidney disease,CKD)是一种常见病。血液透析(Hemodialysis,HD)是一种治疗CKD的终末期肾脏病(End stage renal disease,ESRD)阶段的重要方法。继发性甲状旁腺功能亢进(Secondary hyperparathyroidism,SHPT)是维持性HD患者的常见并发症,降低患者生活质量,增加死亡率。甲状旁腺切除术
我国经济迈入新常态,城市化发展到存量时代,城市更新活动如火如荼。大量存在的旧工业建筑作为城市更新的重要对象之一,其能否进行绿色更新关系到城市可持续发展的质量。珠江三角洲地区作为我国四大工业区之一,是我国城市更新需求最强烈的地区之一,而湿热气候对当地的旧工业建筑绿色改造带来严峻挑战。随着绿色建筑设计理念的发展,学界不断强调空间设计在气候适应性设计中的重要性。尽管空间设计是旧工业建筑功能和形态更新的重
飞机机翼、风力发电机叶片等表面积冰/积霜会给日常生活带来不利影响,亟待开发能预防表面积冰/霜、及时清除表面冰/霜的防冰/除冰策略。相较传统的机械除冰和化学除冰,光热除冰效率更高,且绿色环保、无损表面。本学位论文采用注压成型(ICM)快速制备兼具良好被动防冰和主动除冰功能的复制物,探究表面微纳结构的陷光特性并分析其对复制物光热转换性能的影响,分析复制物表面的光热除冰/除霜行为。以化学沉积法制备的表面
凸轮轴是柴油机的五大关键部件之一,其作用是控制气门的开启和关闭。在工作过程中凸轮轴除受一定的弯曲和扭转载荷外,凸轮部分还承受变化的挤压应力以及挺柱的摩擦,因此,表面极易产生磨损,进而影响柴油机的工作效率和使用寿命。CF53钢具有强度高、加工工艺性良好且成本低廉的优点,但其在抗磨损性能方面仍然存在不足。本课题将喷丸强化技术应用于改善CF53钢的表面性能,从而提高其减摩耐磨能力,延长零件的使用寿命。通
本文研究了下列一类含参数的拟线性椭圆型方程:-Δu-γΔl(u~2)l’(u~2)u+V(x)u=f(u),x (?) RN,其中γ为参数,l(s)为某些非线性函数,V(x)为位势函数,f(s)是非线性项,N ≥ 3.对于不同的l(s),该方程来自于不同物理现象和模型.如当l(s)=s时,方程出现在等离子体物理和非线性光学的各种问题中;当l(s)=(1+s)1/2时,方程可以用来描述高功率超短激光