論文の概要: A spectral audit framework reveals task-dependent aperiodic reliance across EEG and ECG deep learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.08583v2
- Date: Mon, 15 Jun 2026 12:44:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 18:36:04.807036
- Title: A spectral audit framework reveals task-dependent aperiodic reliance across EEG and ECG deep learning
- Title(参考訳): スペクトル監査フレームワークによる脳波と心電図の深層学習におけるタスク依存的非周期的依存の解明
- Authors: Jasmeet Singh Bindra, Siddharth Panwar,
- Abstract要約: 本稿では,周期分解・周期分解,位相保存型フーリエ介入,シャム制御,シミュレーション検証を組み合わせたスペクトル監査フレームワークを提案する。
周期的依存はタスク依存であり、6つのニューラルアーキテクチャにまたがるアーキテクチャ全般である。
PTB-XL ECGに監査を適用すると、人口統計学的マッチング後に持続する0.32--0.36の神経降下が判明した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Deep learning on physiological time series is interpreted through domain-specific features -- oscillatory rhythms in EEG, morphological complexes in ECG -- yet these signals sit atop a broadband aperiodic 1/f-like envelope that covaries with arousal, age, and pathology. We introduce a spectral audit framework combining aperiodic/periodic decomposition, phase-preserving Fourier interventions, sham controls, and simulation validation. Aperiodic reliance was task-dependent and architecture-general: across six neural architectures, flattening drops exceeded 0.42 balanced-accuracy points for sleep-wake classification, reached 0.07-0.13 for clinical abnormality detection, and remained minimal for motor imagery. Six of seven EEG foundation models showed FDR-significant aperiodic reliance on clinical EEG; age/sex and recording-era controls reduced but did not eliminate the effect. Applying the audit to PTB-XL ECG revealed neural drops of 0.32--0.36 persisting after demographic matching, confirming this confound class extends beyond EEG. Aperiodic controls should become standard for interpretable physiological time-series deep learning.
- Abstract(参考訳): 生理的時系列の深層学習は、脳波の振動リズム、心電図のモルフォロジー複合体など、ドメイン固有の特徴を通じて解釈されるが、これらの信号は、覚醒、年齢、病理を共役するブロードバンドの1/fのようなエンベロープの上に置かれる。
本稿では,周期的/周期的な分解,位相保存型フーリエ介入,シャム制御,シミュレーション検証を組み合わせたスペクトル監査フレームワークを提案する。
周期的依存はタスクに依存し、アーキテクチャ全般で、6つのニューラルネットワークアーキテクチャで、平らなドロップは睡眠と覚醒の分類において0.42のバランスの取れた精度ポイントを超え、臨床異常検出では0.07-0.13に達し、運動画像では最小限に留まった。
7つの脳波基礎モデルのうち6つは、FDRに有意な周期的依存が臨床脳波に依存しており、年齢/性別および記録時代のコントロールは低下したが、効果は排除されなかった。
PTB-XL ECGへの監査の適用により、人口統計学的マッチング後に持続する0.32--0.36の神経症状が明らかとなり、この障害クラスが脳波を超えることが確認された。
周期的制御は、生理学的時系列深層学習の解釈に標準となるべきである。
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