論文の概要: Targeted Adversarial Denoising Autoencoders (TADA) for Neural Time Series Filtration
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.04967v2
- Date: Fri, 10 Jan 2025 02:54:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-13 12:07:30.011235
- Title: Targeted Adversarial Denoising Autoencoders (TADA) for Neural Time Series Filtration
- Title(参考訳): ニューラル時系列フィルタリングのためのTADA(Targeted Adversarial Denoising Autoencoders)
- Authors: Benjamin J. Choi, Griffin Milsap, Clara A. Scholl, Francesco Tenore, Mattson Ogg,
- Abstract要約: 脳波(EEG)時系列データをフィルタリングするための機械学習(ML)ベースのアルゴリズムは、面倒なトレーニング時間、正規化、正確な再構築に関連する課題に直面している。
本稿では,ロジスティック共分散目標対向型オートエンコーダ(TADA)により駆動されるMLフィルタリングアルゴリズムを提案する。
この仮説を検証するため、TADAシステムプロトタイプをトレーニングし、EEGdenoiseNetデータセットの脳波データから筋電図(EMG)ノイズを除去するタスクで評価した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
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- Abstract: Current machine learning (ML)-based algorithms for filtering electroencephalography (EEG) time series data face challenges related to cumbersome training times, regularization, and accurate reconstruction. To address these shortcomings, we present an ML filtration algorithm driven by a logistic covariance-targeted adversarial denoising autoencoder (TADA). We hypothesize that the expressivity of a targeted, correlation-driven convolutional autoencoder will enable effective time series filtration while minimizing compute requirements (e.g., runtime, model size). Furthermore, we expect that adversarial training with covariance rescaling will minimize signal degradation. To test this hypothesis, a TADA system prototype was trained and evaluated on the task of removing electromyographic (EMG) noise from EEG data in the EEGdenoiseNet dataset, which includes EMG and EEG data from 67 subjects. The TADA filter surpasses conventional signal filtration algorithms across quantitative metrics (Correlation Coefficient, Temporal RRMSE, Spectral RRMSE), and performs competitively against other deep learning architectures at a reduced model size of less than 400,000 trainable parameters. Further experimentation will be necessary to assess the viability of TADA on a wider range of deployment cases.
- Abstract(参考訳): 脳波(EEG)時系列データをフィルタリングするための機械学習(ML)ベースのアルゴリズムは、面倒なトレーニング時間、正規化、正確な再構築に関連する課題に直面している。
これらの欠点に対処するために,ロジスティックな共分散目標対向型自動符号化器(TADA)によって駆動されるMLフィルタリングアルゴリズムを提案する。
我々は,目標となる相関型畳み込みオートエンコーダの表現性は,計算要求(ランタイム,モデルサイズなど)を最小限に抑えつつ,効率的な時系列フィルタリングを可能にすると仮定する。
さらに,共分散再スケーリングによる逆行訓練が信号の劣化を最小限に抑えることを期待する。
この仮説を検証するため,脳波データから筋電図(EMG)ノイズを除去する作業において,67名の被験者からEMGデータとEMGデータを含むTADAシステムプロトタイプを訓練し,評価した。
TADAフィルタは、定量的メトリクス(相関係数、テンポラルRRMSE、スペクトルRRMSE)にわたる従来の信号フィルタリングアルゴリズムを超越し、40,000以上のトレーニング可能なパラメータのモデルサイズで他のディープラーニングアーキテクチャと競合する。
より広い範囲のデプロイメントケースにおいて、TADの生存可能性を評価するためには、さらなる実験が必要である。
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