基于混合迁移学习的运动想象分类算法研究及其在脑机接口中的应用
2021-06-28杜义浩刘兆军付子豪张园园
计量学报 2021年5期
杜义浩,刘兆军,付子豪,张园园,任 娜,陈 杰,谢 平
(1. 燕山大学 河北省测试计量技术及仪器重点实验室,河北 秦皇岛 066004;2. 燕山大学 电气工程学院,河北 秦皇岛 066004;3. 燕山大学 体育学院,河北 秦皇岛 066004)
1 引 言
由于脑电信号具有非线性、非平稳性的特点,在使用前为保证系统识别准确率,脑机接口(brain-computer interface,BCI)系统[1~3]需进行长时间的训练过程来获取足够多的训练数据,这导致设备、时间成本高,使用便捷性差,限制了其实际应用。迁移学习可有效利用现有数据样本实现训练集的快速扩充,在保证识别准确率的同时提升系统使用便捷性,为解决BCI系统训练时间过长的问题提供了新的解决思路。
迁移学习主要包括3种迁移方式,实例迁移、特征迁移和模型迁移,其中实例迁移和特征迁移最为常用。为提升迁移学习的迁移效率,学者们进行了大量的探索研究。实例迁移学习方面,如,基于简单贝叶斯模型实现对源域样本的筛选,保证当前任务模型的训练效果,用于提升人脸识别的准确率[4];基于Logistic回归分析的直推式迁移学习,通过权重调整进行样本筛选,保证分类模型性能,用于文本分析[5];利用互近邻思想选择迁移对象,提升合并训练集的样本质量,用于解决数据流分类过程中样本标注和概念漂移问题[6]。这些研究着眼于实例层面,通过在源域样本集中选取与目标域样本分布最为相似的样本,实现训练集扩充目的。但源域与目标域中样本数据本身存在差异,经过实例迁移后仍无法消除。……
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