Individualized pattern recognition for detecting mind wandering from EEG during live lectures
Notice bibliographique
Résumé
NEURAL CORRELATES OF MIND WANDERING: The ability to detect mind wandering as it occurs is an important step towards improving our understanding of this phenomenon and studying its effects on learning and performance. Current detection methods typically rely on observable behaviour in laboratory settings, which do not capture the underlying neural processes and may not translate well into real-world settings. We address both of these issues by recording electroencephalography (EEG) simultaneously from 15 participants during live lectures on research in orthopedic surgery. We performed traditional group-level analysis and found neural correlates of mind wandering during live lectures that are similar to those found in some laboratory studies, including a decrease in occipitoparietal alpha power and frontal, temporal, and occipital beta power. However, individual-level analysis of these same data revealed that patterns of brain activity associated with mind wandering were more broadly distributed and highly individualized than revealed in the group-level analysis. MIND WANDERING DETECTION: To apply these findings to mind wandering detection, we used a data-driven method known as common spatial patterns to discover scalp topologies for each individual that reflects their differences in brain activity when mind wandering versus attending to lectures. This approach avoids reliance on known neural correlates primarily established through group-level statistics. Using this method for individual-level machine learning of mind wandering from EEG, we were able to achieve an average detection accuracy of 80-83%. CONCLUSIONS: Modelling mind wandering at the individual level may reveal important details about its neural correlates that are not reflected when using traditional observational and statistical methods. Using machine learning techniques for this purpose can provide new insight into the varieties of neural activity involved in mind wandering, while also enabling real-time detection of mind wandering in naturalistic settings.
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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 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».