論文の概要: Spectral Priors vs. Attention: Investigating the Utility of Attention Mechanisms in EEG-Based Diagnosis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.15433v1
- Date: Thu, 14 May 2026 21:26:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-18 21:22:26.110865
- Title: Spectral Priors vs. Attention: Investigating the Utility of Attention Mechanisms in EEG-Based Diagnosis
- Title(参考訳): スペクトル優先と注意:脳波診断における注意機構の有用性の検討
- Authors: Tawsik Jawad, Gowtham Atluri, Vikram Ravindra,
- Abstract要約: 特徴構造に対するスペクトル選択的アプローチがクラス分離性を高めることを示す。
一次脳波帯内の信号強度を分離することにより、高次元の生データを高価値スペクトル特徴に変換する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.802904964931021
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Electroencephalograph (EEG) timeseries signals are characterized by significant noise and coarse spatial resolution, which complicates the classification of neurodegenerative diseases. Even SOTA deep learning architectures struggle to distinguish between healthy controls and diseased subjects, or between different disease types, due to high intergroup similarity. In this paper, we show that a spectrally selective approach to feature construction enhances class separability. By isolating signal strengths within the primary brainwave bands, we transform high dimensional raw data into high value spectral features. Our results demonstrate that a) features derived from frequency and time frequency domain allow traditional machine learning models to match or exceed the performance of SOTA deep learning models, b) Attention mechanism is unable to distill the stable feature signatures that characterize healthy neural activity in both resting and task EEGs, and c) the limitations of attention based models in finding relevant spectral features appear to be fundamental in that providing frequency selective time domain input do not appreciably improve their performance. We validate our methodology across three open source resting EEG datasets and one task EEG dataset, providing robust empirical evidence for our claims.
- Abstract(参考訳): 脳波の時系列信号は、大きなノイズと粗い空間分解能によって特徴づけられ、神経変性疾患の分類が複雑になる。
SOTAのディープラーニングアーキテクチャでさえ、高いグループ間類似性のため、健康的なコントロールと疾患のある被験者、または異なるタイプの疾患の区別に苦慮している。
本稿では,特徴構造に対するスペクトル選択的アプローチにより,クラス分離性が向上することを示す。
一次脳波帯内の信号強度を分離することにより、高次元の生データを高価値スペクトル特徴に変換する。
私たちの結果は
a) 周波数及び時間周波数領域から派生した特徴により、従来の機械学習モデルは、SOTA深層学習モデルの性能に適合又は超えることができる。
ロ 安静時及び課題脳波の正常な神経活動の特徴を特徴付ける安定な特徴シグネチャを蒸留できないこと。
c) 周波数選択時間領域入力の提供が性能を良好に改善しないという点において、関連するスペクトル特徴の発見における注意ベースモデルの限界は、基本的なものと思われる。
我々は3つのオープンソースの静止脳波データセットと1つのタスク脳波データセットにまたがって方法論を検証し、我々の主張に対する堅牢な実証的証拠を提供する。
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