EEG Classification of Covert Speech Using Regularized Neural Networks
Notice bibliographique
Résumé
Communication using brain-computer interfaces (BCIs) can be non-intuitive, often requiring the performance of a conversation-irrelevant task such as hand motor imagery. In this paper, the reliability of electroencephalography (EEG) signals in discriminating between different covert speech tasks is investigated. Twelve participants, across two sessions each, were asked to perform multiple iterations of three differing mental tasks for 10 s each: unconstrained rest or the mental repetition of the words “yes” or “no.” A multilayer perceptron (MLP) artificial neural network (ANN) was used to classify all three pairwise combinations of “yes,” “no,” and rest trials and also for ternary classification. An average accuracy of 75.7% ± 9.6 was reached in the classification of covert speech trials versus rest, with all participants exceeding chance level (57.8%). The classification of “yes” versus “no” yielded an average accuracy of 63.2 ± 6.4 with ten participants surpassing chance level (57.8%). Finally, the ternary classification yielded an average accuracy of 54.1% ± 9.7 with all participants exceeding chance level (39.1%). The proposed MLP network provided significantly higher accuracies compared to some of the most common classification techniques in BCI. To our knowledge, this is the first report of using ANN for the classification of EEG covert speech across multiple sessions. Our findings support further study of covert speech as a BCI activation task, potentially leading to the development of more intuitive BCIs for communication.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 ».