論文の概要: Towards Unified Neural Decoding of Perceived, Spoken and Imagined Speech from EEG Signals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.09243v1
- Date: Thu, 14 Nov 2024 07:20:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-15 15:23:39.670738
- Title: Towards Unified Neural Decoding of Perceived, Spoken and Imagined Speech from EEG Signals
- Title(参考訳): 脳波信号からの知覚・発声・想像音声の統一型ニューラルデコードに向けて
- Authors: Jung-Sun Lee, Ha-Na Jo, Seo-Hyun Lee,
- Abstract要約: 本研究では,非侵襲的ニューラルネットワーク復号法におけるディープラーニングモデルの有効性について検討した。
それは、知覚、過度、ささやき、想像されたスピーチなど、異なる音声パラダイムの区別に焦点を当てた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.33134751838052
- License:
- Abstract: Brain signals accompany various information relevant to human actions and mental imagery, making them crucial to interpreting and understanding human intentions. Brain-computer interface technology leverages this brain activity to generate external commands for controlling the environment, offering critical advantages to individuals with paralysis or locked-in syndrome. Within the brain-computer interface domain, brain-to-speech research has gained attention, focusing on the direct synthesis of audible speech from brain signals. Most current studies decode speech from brain activity using invasive techniques and emphasize spoken speech data. However, humans express various speech states, and distinguishing these states through non-invasive approaches remains a significant yet challenging task. This research investigated the effectiveness of deep learning models for non-invasive-based neural signal decoding, with an emphasis on distinguishing between different speech paradigms, including perceived, overt, whispered, and imagined speech, across multiple frequency bands. The model utilizing the spatial conventional neural network module demonstrated superior performance compared to other models, especially in the gamma band. Additionally, imagined speech in the theta frequency band, where deep learning also showed strong effects, exhibited statistically significant differences compared to the other speech paradigms.
- Abstract(参考訳): 脳信号は人間の行動や精神イメージに関連する様々な情報に付随し、人間の意図を解釈し理解するために不可欠である。
脳-コンピュータインタフェース技術は、この脳の活動を利用して環境を制御する外部コマンドを生成し、麻痺またはロックイン症候群の個人に重要な利点を提供する。
脳とコンピュータのインターフェイス領域内では、脳から音声までの研究が注目され、脳信号から可聴音声を直接合成することに焦点が当てられている。
最近の研究の多くは、侵入的手法を用いて脳活動から音声をデコードし、音声データを強調する。
しかしながら、人間は様々な発話状態を表現し、非侵襲的なアプローチによってこれらの状態を区別することは、依然として重要な課題である。
本研究では,非侵襲的ニューラルネットワーク復号法における深層学習モデルの有効性について検討し,複数の周波数帯域にまたがる知覚,オーバート,ささやき,想像的音声を含む,異なる音声パラダイムの区別に着目した。
従来のニューラルネットワークモジュールを用いたモデルは,特にガンマバンドにおいて,他のモデルよりも優れた性能を示した。
さらに,深層学習にも強い効果がみられたテータ周波数帯域の音声は,他の音声パラダイムと比較して統計的に有意な差を示した。
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