Sabotage Detection Using DL Models on EEG Data From a Cognitive-Motor Integration Task
Notice bibliographique
Résumé
Objective clinical tools, including cognitive-motor integration (CMI) tasks, have the potential to improve concussion rehabilitation by helping to determine whether or not a concussion has occurred. In order to be useful, however, an individual must put forth their best effort. In this study, we have proposed a novel method to detect the difference in cortical activity between best effort (no-sabotage) and willful under-performance (sabotage) using a deep learning (DL) approach on the electroencephalogram (EEG) signals. The EEG signals from a wearable four-channel headband were acquired during a CMI task. Each participant completed sabotage and no-sabotage conditions in random order. A multi-channel convolutional neural network with long short term memory (CNN-LSTM) model with self-attention has been used to perform the time-series classification into sabotage and no-sabotage, by transforming the time-series into two-dimensional (2D) image-based scalogram representations. This approach allows the inspection of frequency-based, and temporal features of EEG, and the use of a multi-channel model facilitates in capturing correlation and causality between different EEG channels. By treating the 2D scalogram as an image, we show that the trained CNN-LSTM classifier based on automated visual analysis can achieve high levels of discrimination and an overall accuracy of 98.71% in case of intra-subject classification, as well as low false-positive rates. The average intra-subject accuracy obtained was 92.8%, and the average inter-subject accuracy was 86.15%. These results indicate that our proposed model performed well on the data of all subjects. We also compare the scalogram-based results with the results that we obtained by using raw time-series, showing that scalogram-based gave better performance. Our method can be applied in clinical applications such as baseline testing, assessing the current state of injury and recovery tracking and industrial applications like monitoring performance deterioration in workplaces.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 ».