論文の概要: Cross-Subject Data Splitting for Brain-to-Text Decoding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.10987v3
• Date: Fri, 14 Jun 2024 07:30:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-06-17 19:24:01.456530
• Title: Cross-Subject Data Splitting for Brain-to-Text Decoding
• Title（参考訳）: 脳とテキストの復号のためのクロスオブジェクトデータ分割
• Authors: Congchi Yin, Qian Yu, Zhiwei Fang, Jie He, Changping Peng, Zhangang Lin, Jingping Shao, Piji Li,
• Abstract要約: 各種認知データセット(fMRI,EEG)における脳からテキストへのデコーディングのためのオブジェクト間データ分割基準を提案する。 既存のクロスオブジェクトデータ分割戦略を包括的に分析し、これらの手法がデータ漏洩に悩まされていることを証明する。 提案するクロスオブジェクト分割法は,データ漏洩問題に対処し,さらなる研究のベースラインとして,いくつかのSOTA脳-テキストデコーディングモデルを再評価する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.30024741795527
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Recent major milestones have successfully decoded non-invasive brain signals (e.g. functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) and electroencephalogram (EEG)) into natural language. Despite the progress in model design, how to split the datasets for training, validating, and testing still remains a matter of debate. Most of the prior researches applied subject-specific data splitting, where the decoding model is trained and evaluated per subject. Such splitting method poses challenges to the utilization efficiency of dataset as well as the generalization of models. In this study, we propose a cross-subject data splitting criterion for brain-to-text decoding on various types of cognitive dataset (fMRI, EEG), aiming to maximize dataset utilization and improve model generalization. We undertake a comprehensive analysis on existing cross-subject data splitting strategies and prove that all these methods suffer from data leakage, namely the leakage of test data to training set, which significantly leads to overfitting and overestimation of decoding models. The proposed cross-subject splitting method successfully addresses the data leakage problem and we re-evaluate some SOTA brain-to-text decoding models as baselines for further research.
• Abstract（参考訳）: 最近の大きなマイルストーンは、非侵襲的な脳信号(例えば、機能的磁気共鳴イメージング(fMRI)と脳波(EEG))を自然言語に復号することに成功している。 モデル設計の進歩にもかかわらず、トレーニング、検証、テストのためにデータセットを分割する方法はまだ議論の余地がある。 以前の研究では、デコードモデルをトレーニングし、被験者毎に評価する、主題固有のデータ分割を適用していた。 このような分割法は、データセットの利用効率とモデルの一般化に課題をもたらす。 本研究では,様々な種類の認知データセット(fMRI,EEG)における脳からテキストへのデコーディングのためのオブジェクト間データ分割基準を提案し,データセットの利用を最大化し,モデル一般化を改善することを目的とした。 我々は、既存のクロスオブジェクトデータ分割戦略を総合的に分析し、これらの手法がデータ漏洩、すなわち、テストデータのトレーニングセットへのリークに悩まされていることを証明し、デコードモデルの過度な適合と過大評価につながった。 提案するクロスオブジェクト分割法は,データ漏洩問題に対処し,さらなる研究のベースラインとして,いくつかのSOTA脳-テキストデコーディングモデルを再評価する。

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