基于支持向量回归模型的脑电建模与预测

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tommy0229
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目前,越来越多的研究表明,人的大脑是一个复杂的非线性动力系统,具有时空混沌的特征。而EEG信号则是通过现代手段记录的大脑行为的外在表征,并在临床辅助诊断和疾病研究中发挥越来越重要的作用。因此,研究对EEG信号的有效的建模和预测有着重大意义,它能够让我们从脑电信号提取更多的有用信息,用于疾病的诊断和预测,也有助于我们研究大脑运作机制。  由于脑电信号具有典型的时空混沌的特性,本文提出了一种针对的时空混沌信号建模的方法。首先将全局支持向量回归模型与径向基神经网络回归模型进行对比,住址实验证明了支持向量回归模型的优越性。然后,将局域预测法与支持向量回归模型相结合,提出局域支持向量回归模型,大幅提高模型的训练速度,并且可以保证检测的精度。接着,从局域支持向量回归模型的惩罚系数出发,研究变化的惩罚系数对回归模型的性能的影响,通过高斯距离权重函数,根据每个训练样本与最后的样本的距离计算加权的权重,得到每个训练样本对应的加权惩罚系数,得到了新的局域加权支持向量回归模型(Local-WSVR),充分挖掘和利用时空混沌的局域信息。最后,我们将新建立的Local-WSVR模型应用于实际脑电信号建模与预测中,并利用该模型构建了癫痫检测器。  总的来说,本文将支持向量回归模型与局域预测法相结合,得到了局域支持向量回归模型,并在此基础上进行改进,对惩罚系数进行加权,进一步提出了全新的局域加权支持向量回归模型(Local-WSVR)。理论与实验的结果表明,该模型具有良好的性能,能够更好的挖掘时空混沌信号的局域信息,拟合复杂的时空混沌信号,从而更适合于实际的工程应用。
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