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Enregistrement W4387757551 · doi:10.1109/tbme.2023.3325762

Biomimetic Deep Learning Networks With Applications to Epileptic Spasms and Seizure Prediction

2023· article· en· W4387757551 sur OpenAlexafffund
Christopher Lucasius, Vasily Grigorovsky, Hiroki Nariai, Aristea S. Galanopoulou, Jonathan Gursky, Solomon L. Moshé, Berj L. Bardakjian

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Biomedical Engineering · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineNeuroscience
ThématiqueEEG and Brain-Computer Interfaces
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaNational Institutes of HealthEpilepsy Research Program of the Ontario Brain InstituteUniversity of TorontoNational Institute of Neurological Disorders and StrokeOntario Brain InstituteEpilepsy SocietyGovernment of OntarioU.S. Department of Defense
Mots-clésEpileptic seizureComputer scienceElectroencephalographyArtificial intelligenceEpilepsyRecurrent neural networkMachine learningDeep learningArtificial neural networkPattern recognition (psychology)NeurosciencePsychology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

OBJECTIVE: In this study, we present a novel biomimetic deep learning network for epileptic spasms and seizure prediction and compare its performance with state-of-the-art conventional machine learning models. METHODS: Our proposed model incorporates modular Volterra kernel convolutional networks and bidirectional recurrent networks in combination with the phase amplitude cross-frequency coupling features derived from scalp EEG. They are applied to the standard CHB-MIT dataset containing focal epilepsy episodes as well as two other datasets from the Montefiore Medical Center and the University of California Los Angeles that provide data of patients experiencing infantile spasm (IS) syndrome. RESULTS: Overall, in this study, the networks can produce accurate predictions (100%) and significant detection latencies (10 min). Furthermore, the biomimetic network outperforms conventional ones by producing no false positives. SIGNIFICANCE: Biomimetic neural networks utilize extensive knowledge about processing and learning in the electrical networks of the brain. Predicting seizures in adults can improve their quality of life. Epileptic spasms in infants are part of a particular seizure type that needs identifying when suspicious behaviors are noticed in babies. Predicting epileptic spasms within a given time frame (the prediction horizon) suggests their existence and allows an epileptologist to flag an EEG trace for future review.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,934
Score d'incertitude au seuil0,559

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,225
Écart entre enseignants0,214 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations9
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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