論文の概要: Subject-Aware Contrastive Learning for Biosignals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.04871v1
- Date: Tue, 30 Jun 2020 20:32:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-15 05:31:12.209290
- Title: Subject-Aware Contrastive Learning for Biosignals
- Title(参考訳): 生体信号に対する主観的コントラスト学習
- Authors: Joseph Y. Cheng, Hanlin Goh, Kaan Dogrusoz, Oncel Tuzel, Erdrin Azemi
- Abstract要約: ラベル付きデータに依存しないバイオシグナーをモデル化するための自己教師型アプローチを提案する。
限定ラベルと主題のこの体制では、オブジェクト間の変動がモデルの性能に悪影響を及ぼす。
脳波復号法と心電図異常検出法を用いて,脳波復号法と心電図異常検出法の評価を行った。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.564071761421335
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Datasets for biosignals, such as electroencephalogram (EEG) and
electrocardiogram (ECG), often have noisy labels and have limited number of
subjects (<100). To handle these challenges, we propose a self-supervised
approach based on contrastive learning to model biosignals with a reduced
reliance on labeled data and with fewer subjects. In this regime of limited
labels and subjects, intersubject variability negatively impacts model
performance. Thus, we introduce subject-aware learning through (1) a
subject-specific contrastive loss, and (2) an adversarial training to promote
subject-invariance during the self-supervised learning. We also develop a
number of time-series data augmentation techniques to be used with the
contrastive loss for biosignals. Our method is evaluated on publicly available
datasets of two different biosignals with different tasks: EEG decoding and ECG
anomaly detection. The embeddings learned using self-supervision yield
competitive classification results compared to entirely supervised methods. We
show that subject-invariance improves representation quality for these tasks,
and observe that subject-specific loss increases performance when fine-tuning
with supervised labels.
- Abstract(参考訳): 脳波(EEG)や心電図(ECG)などの生体信号のデータセットにはノイズラベルがあり、対象者数が限られている(100人)。
これらの課題に対処するために,ラベル付きデータへの依存度が低く,被験者も少ないバイオシグナルをモデル化するための,コントラスト学習に基づく自己教師付きアプローチを提案する。
この限定ラベルと対象のレジームでは、サブジェクト間の変動性はモデル性能に悪影響を及ぼす。
そこで,本研究では,(1)主観的コントラスト損失,(2)自己教師型学習における主観的非分散を促進するための対人訓練を通じて,主観的学習を紹介する。
また,バイオシグナールのコントラスト損失と併用するために,時系列データ拡張技術も開発している。
脳波復号法と心電図異常検出法という2つの異なる課題を持つ生体信号の公開データセットを用いて評価を行った。
自己超越的収率競争的分類結果を用いて学習した埋め込みは、完全に監督された方法と比較した。
本研究では,これらのタスクの表現品質が向上し,教師付きラベルによる微調整時の主観的損失が性能を向上させることを示す。
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