An Interpretable Deep Learning Classifier for Epileptic Seizure Prediction Using EEG Data
Notice bibliographique
Résumé
Deep learning has served pattern classification in many applications, with a performance which often well exceeds that of other machine learning paradigms. Yet, in general, deep learning has used computational architectures built, albeit partially, by ad hoc means, and its classification decisions are not necessarily interpretable in terms of knowledge relevant to the application it serves. This is often referred to as the black box problem, which in certain applications, such as epileptic seizure prediction, can be a serious impediment. The purpose of this study is to investigate an interpretable deep learning classifier for epileptic EEG-driven seizure prediction. This neural network is interpretable because its layers can be visualized and interpreted as a result of a novel architecture where the learned weights follow from signal processing computations such as frequency sub-band and spatial filters. Consequently, the extracted features are no longer abstract as they correspond to the features commonly used for decoding EEG data. In addition, the network uses layer-wise relevance propagation to reveal pertinent features which can further explain the computations leading to the decisions. In seizure prediction experiments using the CHB-MIT data set, the method produced classification results which improved on the state-of-the art, with first network layer filters corresponding to clinically relevant frequency bands, and the input channels in the brain location in which the seizure originates contributing most significantly to the network predictions.
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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) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».