Eeg-regnet: regresión de reconocimiento de emociones en espacio vad continuo utilizando señales eeg
Autores: Jon, Hyo Jin; Jin, Longbin; Jung, Hyuntaek; Kim, Hyunseo; Kim, Eun Yi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Eeg-regnet: regresión de reconocimiento de emociones en espacio vad continuo utilizando señales eeg
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Eeg
Reconocimiento de emociones
Modelos de aprendizaje profundo
Puntuaciones emocionales continuas
Cnn
Función de pérdida híbrida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
El reconocimiento de emociones basado en electroencefalogramas (EEG) ha recibido una atención significativa en la investigación de interfaces cerebro-computadora y aplicaciones de salud. Aunque se han estudiado ampliamente modelos de aprendizaje profundo, la mayoría están diseñados para tareas de clasificación y tienen dificultades para predecir con precisión puntuaciones emocionales continuas en entornos de regresión. En este documento, presentamos EEG-RegNet, una nueva red neuronal profunda diseñada para la predicción precisa de puntuaciones emocionales a lo largo del espacio continuo valencia-activación-dominancia (VAD) en EEG. EEG-RegNet aborda dos desafíos principales: la extracción de características de EEG relevantes para la emoción independientes del sujeto y el mapeo de estas características a puntuaciones emocionales continuas detalladas. El modelo aprovecha redes neuronales convolucionales 2D (CNN) para la extracción de características espaciales y un CNN 1D para dinámicas temporales, proporcionando un modelado robusto espacio-temporal. Una innovación clave es la función de pérdida híbrida, que integra error cuadrático medio (MSE) y entropía cruzada (CE) con una penalización de Bernoulli para mejorar la estimación de probabilidades y abordar la dispersión en el espacio emocional. Experimentos extensos en el conjunto de datos DEAP muestran que EEG-RegNet logra resultados de vanguardia en la predicción de puntuaciones emocionales continuas y alcanza un 95% de precisión en la clasificación emocional detallada, destacando su escalabilidad y precisión en el reconocimiento de emociones.
Descripción
El reconocimiento de emociones basado en electroencefalogramas (EEG) ha recibido una atención significativa en la investigación de interfaces cerebro-computadora y aplicaciones de salud. Aunque se han estudiado ampliamente modelos de aprendizaje profundo, la mayoría están diseñados para tareas de clasificación y tienen dificultades para predecir con precisión puntuaciones emocionales continuas en entornos de regresión. En este documento, presentamos EEG-RegNet, una nueva red neuronal profunda diseñada para la predicción precisa de puntuaciones emocionales a lo largo del espacio continuo valencia-activación-dominancia (VAD) en EEG. EEG-RegNet aborda dos desafíos principales: la extracción de características de EEG relevantes para la emoción independientes del sujeto y el mapeo de estas características a puntuaciones emocionales continuas detalladas. El modelo aprovecha redes neuronales convolucionales 2D (CNN) para la extracción de características espaciales y un CNN 1D para dinámicas temporales, proporcionando un modelado robusto espacio-temporal. Una innovación clave es la función de pérdida híbrida, que integra error cuadrático medio (MSE) y entropía cruzada (CE) con una penalización de Bernoulli para mejorar la estimación de probabilidades y abordar la dispersión en el espacio emocional. Experimentos extensos en el conjunto de datos DEAP muestran que EEG-RegNet logra resultados de vanguardia en la predicción de puntuaciones emocionales continuas y alcanza un 95% de precisión en la clasificación emocional detallada, destacando su escalabilidad y precisión en el reconocimiento de emociones.