Un clasificador profundo para tareas de anticipación motora de miembros superiores en un entorno de BCI en línea
Autores: Valenti, Andrea; Barsotti, Michele; Bacciu, Davide; Ascari, Luca
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un clasificador profundo para tareas de anticipación motora de miembros superiores en un entorno de BCI en línea
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Decodificación
Interfaz cerebro computadora
Modelos de aprendizaje profundo
Tiempo real
Intenciones de movimiento
Redes neuronales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Decodificar las intenciones motoras a partir del monitoreo de la actividad cerebral no invasiva es uno de los aspectos más desafiantes en el campo de la Interfaz Cerebro-Computadora (BCI). Esto es especialmente cierto en entornos en línea, donde la clasificación debe realizarse en tiempo real, contextualmente con los movimientos del usuario. En este trabajo, utilizamos una representación de entrada que preserva la topología, la cual se alimenta a una novedosa combinación de redes neuronales profundas 3D-convolucionales y recurrentes, capaces de realizar una clasificación continua de intenciones de movimiento de sujetos en múltiples clases. Nuestro modelo logra una precisión más alta que un modelo relacionado del estado del arte de la literatura, a pesar de ser entrenado en un entorno mucho más restrictivo y utilizando solo una forma simple de preprocesamiento de la señal de entrada. Los resultados sugieren que los modelos de aprendizaje profundo son adecuados para implementarse en aplicaciones desafiantes de BCI en tiempo real, como el reconocimiento de intenciones de movimiento.
Descripción
Decodificar las intenciones motoras a partir del monitoreo de la actividad cerebral no invasiva es uno de los aspectos más desafiantes en el campo de la Interfaz Cerebro-Computadora (BCI). Esto es especialmente cierto en entornos en línea, donde la clasificación debe realizarse en tiempo real, contextualmente con los movimientos del usuario. En este trabajo, utilizamos una representación de entrada que preserva la topología, la cual se alimenta a una novedosa combinación de redes neuronales profundas 3D-convolucionales y recurrentes, capaces de realizar una clasificación continua de intenciones de movimiento de sujetos en múltiples clases. Nuestro modelo logra una precisión más alta que un modelo relacionado del estado del arte de la literatura, a pesar de ser entrenado en un entorno mucho más restrictivo y utilizando solo una forma simple de preprocesamiento de la señal de entrada. Los resultados sugieren que los modelos de aprendizaje profundo son adecuados para implementarse en aplicaciones desafiantes de BCI en tiempo real, como el reconocimiento de intenciones de movimiento.