Leveraging Foundation Models for Calibration-Free c-VEP BCIs
Notice bibliographique
Résumé
Foundation Models (FMs) have surged in popularity over the past five years, with applications spanning fields from computer vision to natural language processing. At the same time, Brain-Computer Interfaces (BCIs) have also gained momentum due to their potential to support individuals with complex disabilities. Among various BCI paradigms, code-modulated Visual Evoked Potentials (c-VEPs) remain relatively understudied, despite offering high information transfer rates and large selection target capacities. However, c-VEP systems require lengthy calibration sessions, significantly limiting their practicality, particularly outside of laboratory settings. In this study, we use a FM for the first time to eliminate the need for lengthy calibration in c-VEP BCI systems. We evaluated two approaches: (1) a truly calibration-free approach requiring no subject-specific data, and (2) a limited calibration approach, where we assessed the benefit of incorporating incremental amounts of calibration data. In both cases, a classification head is trained on data from other subjects. For a new subject, no calibration data is required in the calibration-free setup, making the c-VEP system effectively plug-and-play. The proposed method was tested on two c-VEP datasets. For the calibration-free approach, the average accuracy on the first dataset (n = 17) was 68.8% ± 17.6%, comparable to the full-calibration performance reported in the original study (66.2% ± 13.8%), which required approximately 11 minutes of calibration. On the second dataset (n = 12), the calibration-free accuracy was 71.8% ± 20.2%, versus 93.7% ± 5.5% from the original study, which required around 3.5 minutes. A limited-calibration approach using only 20% of the subject’s data (approximately 43 seconds) yielded 92%±5.2% accuracy. These results indicate that our FM–based approach can effectively eliminate or significantly reduce the need for lengthy calibration in c-VEP BCIs.
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 | 0,002 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
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 ».