Metastable Substructure Embedding and Robust Classification of Multichannel EEG Data Using Spectral Graph Kernels
Notice bibliographique
Résumé
Classification of neurocognitive states from Electroencephalography (EEG) data is complex due to inherent challenges such as noise, non-stationarity, non-linearity, and the high-dimensional and sparse nature of connectivity patterns. Graph-theoretical approaches provide a powerful framework for analysing the latent state dynamics using connectivity measures across spatio-temporal-spectral dimensions. This study applies the graph Koopman embedding kernels (GKKE) method to extract latent neuro-markers of seizures from epileptiform EEG activity. EEG-derived graphs were constructed using correlation and mean phase locking value (mPLV), with adjacency matrices generated via threshold-binarised connectivity. Graph kernels, including Random Walk, Weisfeiler–Lehman (WL), and spectral-decomposition (SD) kernels, were evaluated for latent space feature extraction by approximating Koopman spectral decomposition. The potential of graph Koopman embeddings in identifying latent metastable connectivity structures has been demonstrated with empirical analyses. The robustness of these features was evaluated using classifiers such as Decision Trees, Support Vector Machine (SVM), and Random Forest, on Epilepsy-EEG from the Children’s Hospital Boston’s (CHB)-MIT dataset and cognitive-load-EEG datasets from online repositories. The classification workflow combining mPLV connectivity measure, WL graph Koopman kernel, and Decision Tree (DT) outperformed the alternative combinations, particularly considering the accuracy (91.7%) and F1-score (88.9%), The comparative investigation presented in results section convinces that employing cost-sensitive learning improved the F1-score for the mPLV-WL-DT workflow to 91% compared to 88.9% without cost-sensitive learning. This work advances EEG-based neuro-marker estimation, facilitating reliable assistive tools for prognosis and cognitive training protocols.
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 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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».