Extracción de características de EEG utilizando programación genética para la clasificación de estados mentales
Autores: Z-Flores, Emigdio; Trujillo, Leonardo; Legrand, Pierrick; Faïta-Aïnseba, Frédérique
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Extracción de características de EEG utilizando programación genética para la clasificación de estados mentales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Eficiente
Electroencefalograma
Sistemas de clasificación
Estados mentales
Patrón Espacial Común
Análisis Discriminante Lineal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
El diseño de sistemas de clasificación eficientes de electroencefalograma (EEG) para la detección de estados mentales sigue siendo un problema abierto. Tales sistemas pueden utilizarse para brindar asistencia a los humanos en tareas donde se requiere cierto nivel de alerta, como en cirugía o en la operación de máquinas pesadas, entre otros. En este trabajo, ampliamos un estudio previo donde se propone un sistema de clasificación utilizando un Patrón Espacial Común (CSP) y Análisis Discriminante Lineal (LDA) para la clasificación de dos estados mentales, a saber, un estado relajado y un estado normal. Aquí, proponemos un algoritmo de extracción de características mejorado (Extracción de Características Aumentada con Programación Genética, o FEGP) que mejora los resultados anteriores al emplear una metodología basada en Programación Genética sobre el CSP. El algoritmo propuesto busca transformaciones no lineales que construyen nuevas características y simplifican la tarea de clasificación. Aunque el algoritmo propuesto puede acoplarse con cualquier clasificador, el LDA logra una precisión del 78.8%, la mejor precisión predictiva entre los clasificadores probados, mejorando significativamente los resultados previamente publicados en el mismo conjunto de datos del mundo real.
Descripción
El diseño de sistemas de clasificación eficientes de electroencefalograma (EEG) para la detección de estados mentales sigue siendo un problema abierto. Tales sistemas pueden utilizarse para brindar asistencia a los humanos en tareas donde se requiere cierto nivel de alerta, como en cirugía o en la operación de máquinas pesadas, entre otros. En este trabajo, ampliamos un estudio previo donde se propone un sistema de clasificación utilizando un Patrón Espacial Común (CSP) y Análisis Discriminante Lineal (LDA) para la clasificación de dos estados mentales, a saber, un estado relajado y un estado normal. Aquí, proponemos un algoritmo de extracción de características mejorado (Extracción de Características Aumentada con Programación Genética, o FEGP) que mejora los resultados anteriores al emplear una metodología basada en Programación Genética sobre el CSP. El algoritmo propuesto busca transformaciones no lineales que construyen nuevas características y simplifican la tarea de clasificación. Aunque el algoritmo propuesto puede acoplarse con cualquier clasificador, el LDA logra una precisión del 78.8%, la mejor precisión predictiva entre los clasificadores probados, mejorando significativamente los resultados previamente publicados en el mismo conjunto de datos del mundo real.