User-customized brain computer interfaces using Bayesian optimization
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: The brain characteristics of different people are not the same. Brain computer interfaces (BCIs) should thus be customized for each individual person. In motor-imagery based synchronous BCIs, a number of parameters (referred to as hyper-parameters) including the EEG frequency bands, the channels and the time intervals from which the features are extracted should be pre-determined based on each subject's brain characteristics. APPROACH: To determine the hyper-parameter values, previous work has relied on manual or semi-automatic methods that are not applicable to high-dimensional search spaces. In this paper, we propose a fully automatic, scalable and computationally inexpensive algorithm that uses Bayesian optimization to tune these hyper-parameters. We then build different classifiers trained on the sets of hyper-parameter values proposed by the Bayesian optimization. A final classifier aggregates the results of the different classifiers. MAIN RESULTS: We have applied our method to 21 subjects from three BCI competition datasets. We have conducted rigorous statistical tests, and have shown the positive impact of hyper-parameter optimization in improving the accuracy of BCIs. Furthermore, We have compared our results to those reported in the literature. SIGNIFICANCE: Unlike the best reported results in the literature, which are based on more sophisticated feature extraction and classification methods, and rely on prestudies to determine the hyper-parameter values, our method has the advantage of being fully automated, uses less sophisticated feature extraction and classification methods, and yields similar or superior results compared to the best performing designs in the literature.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».