論文の概要: C$^2$SP-Net: Joint Compression and Classification Network for Epilepsy
Seizure Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.13674v1
- Date: Tue, 26 Oct 2021 13:09:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-10-27 13:46:21.267433
- Title: C$^2$SP-Net: Joint Compression and Classification Network for Epilepsy
Seizure Prediction
- Title(参考訳): c$^2$sp-net:てんかん発作予測のための統合圧縮分類ネットワーク
- Authors: Di Wu, Yi Shi, Ziyu Wang, Jie Yang, Mohamad Sawan
- Abstract要約: 我々は,1つのニューラルネットワークによる圧縮,予測,再構成を共同で解くために,C$2$SP-Netを提案する。
プラグ・アンド・プレイ・イン・センサ圧縮行列を構築し、伝送帯域幅の要求を低減させる。
提案手法は, 1/2から1/16までの圧縮比で予測精度0.35 %の平均損失を生成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.21441881111824
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recent development in brain-machine interface technology has made seizure
prediction possible. However, the communication of large volume of
electrophysiological signals between sensors and processing apparatus and
related computation become two major bottlenecks for seizure prediction systems
due to the constrained bandwidth and limited computation resource, especially
for wearable and implantable medical devices. Although compressive sensing (CS)
can be adopted to compress the signals to reduce communication bandwidth
requirement, it needs a complex reconstruction procedure before the signal can
be used for seizure prediction. In this paper, we propose C$^2$SP-Net, to
jointly solve compression, prediction, and reconstruction with a single neural
network. A plug-and-play in-sensor compression matrix is constructed to reduce
transmission bandwidth requirement. The compressed signal can be used for
seizure prediction without additional reconstruction steps. Reconstruction of
the original signal can also be carried out in high fidelity. Prediction
accuracy, sensitivity, false prediction rate, and reconstruction quality of the
proposed framework are evaluated under various compression ratios. The
experimental results illustrate that our model outperforms the competitive
state-of-the-art baselines by a large margin in prediction accuracy. In
particular, our proposed method produces an average loss of 0.35 % in
prediction accuracy with a compression ratio ranging from 1/2 to 1/16.
- Abstract(参考訳): 脳-機械インタフェース技術の最近の進歩は発作予測を可能にした。
しかし,センサと処理装置間の大量の電気生理学的信号の通信と関連する計算は,特にウェアラブル・組込み医療機器において,帯域の制限と計算資源の制限により,発作予測システムにおいて2つの大きなボトルネックとなる。
コンプレッシブセンシング(cs)は、通信帯域幅の要求を減らすために信号を圧縮するために用いられるが、信号が発作予測に使用される前に複雑な再構成手順が必要である。
本稿では,単一のニューラルネットワークを用いて圧縮,予測,再構成を共同で解くc$^2$sp-netを提案する。
伝送帯域幅要求を低減するために、プラグアンドプレイインセンサ圧縮マトリックスを構築する。
圧縮信号は、追加の再構成ステップなしで発作予測に使用できる。
元の信号の再構成も高忠実度で行うことができる。
提案フレームワークの予測精度,感度,偽予測率,再構成品質を,種々の圧縮比で評価した。
実験の結果,本モデルは予測精度の大きな差で競争状態のベースラインを上回っていることがわかった。
特に,提案手法では,予測精度が1/2から1/16の圧縮比で0.35 %の損失を発生させる。
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