基于神经质量模型的运动想象脑电数据增强

1

作者 付荣荣 孟云 +2 位作者 黄晓东 陈浩 吴娜 《计量学报》 北大核心 2025年第5期762-768,共7页

针对脑机交互系统发展中数据不足的问题,通过神经质量模型合成事件相关去同步(ERD)和事件相关同步(ERS)特征,节省模型训练时间,避免数据过拟合。引入了基于脑同侧运动感觉区μ/β节律的ROI神经元群模型,调整幅值的加减常数后,生成模拟ER... 针对脑机交互系统发展中数据不足的问题,通过神经质量模型合成事件相关去同步(ERD)和事件相关同步(ERS)特征,节省模型训练时间,避免数据过拟合。引入了基于脑同侧运动感觉区μ/β节律的ROI神经元群模型,调整幅值的加减常数后,生成模拟ERD/ERS信号。实验证明,模拟信号与真实信号在共空间模式特征上相似,滤波和共空间模式特征提取后的机器学习分类准确率接近真实数据。混合不同比例的模拟和真实数据,对分类准确率的影响不大,验证了基于神经质量模型的模拟信号对ERD/ERS信号进行数据增强的有效性。这一方法有望在小样本数据集下用于算法创新和检验,同时可以缩短实验时间,为脑机交互系统的发展提供有力支持。 展开更多

关键词 脑机交互 数据增强 脑电信号 神经元群模型 事件相关同步 事件相关去同步

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基于卷积内SWCS的时间卷积网络对MI-EEG解码

2

作者 付荣荣 祝悦 +1 位作者 李林玉 路斌 《计量学报》 北大核心 2025年第6期910-916,共7页

传统的机器学习方法中脑电信号通常需要经过繁琐的预处理和特征工程才能进行解码。如何构建一个能够快速、可靠地解码运动想象脑电信号的端到端深度学习网络,成为当前运动想象脑电信号解码研究的关键问题。因此,在结合卷积内滑动窗口裁... 传统的机器学习方法中脑电信号通常需要经过繁琐的预处理和特征工程才能进行解码。如何构建一个能够快速、可靠地解码运动想象脑电信号的端到端深度学习网络,成为当前运动想象脑电信号解码研究的关键问题。因此,在结合卷积内滑动窗口裁剪策略(sliding window cropping strategy,SWCS)和时间卷积网络(temporal convolutional network,TCN)的基础上,提出一种新的卷积内SWCS的时间卷积网络,并使用该网络对运动想象脑电信号进行识别研究。该网络利用二维卷积提取脑电信号的浅层特征,使用卷积内SWCS将时间序列划分为多个时间窗口,然后将二维卷积提取的脑电信号浅层特征输送到TCN网络中提取时间序列中更高级的时间特征。在第Ⅳ届脑机接口竞赛的数据集上的分类结果表明,卷积内SWCS的时间卷积网络的分类效果优秀。 展开更多

关键词 脑电信号 卷积内SWCS 运动想象 时间卷积网络 信号解码 脑机接口

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导联注意力及脑连接驱动的虚拟现实晕动症识别模型研究

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作者 化成城 周占峰 +3 位作者 陶建龙 杨文清 刘佳 付荣荣 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第4期1161-1171,共11页

虚拟现实晕动症(VRMS)是阻碍虚拟现实技术行业发展的重要问题,检测VRMS水平是研究并克服这一问题的先决条件。所以该文引入并改进了一种脑电端到端识别模型定量识别用户在使用虚拟现实时的VRMS水平。该模型首先利用1维卷积神经网络(CNN... 虚拟现实晕动症(VRMS)是阻碍虚拟现实技术行业发展的重要问题,检测VRMS水平是研究并克服这一问题的先决条件。所以该文引入并改进了一种脑电端到端识别模型定量识别用户在使用虚拟现实时的VRMS水平。该模型首先利用1维卷积神经网络(CNN)对脑电信号进行滤波,然后计算导联间相关性构成功能脑网络,最后利用CNN和全连接层提取脑网络特征和回归分析。该文通过优化1维卷积核大小及加入一种新型导联注意力结构来增强该模型特征提取能力。最后采用虚拟现实场景《VRQ test》诱发受试者产生VRMS并记录受试者脑电信号及主观评价VRMS水平(模拟器眩晕量表SSQ),所得数据用于验证该模型。结果显示经过10折交叉验证该方法检测到的VRMS水平与真实值之间平均均方误差为15.10,平均拟合优度为:96.63%。该结果表明该文所提模型可用于虚拟现实晕动症的检测,该脑电检测方法有望成为一种通用的虚拟现实产品评估方法。 展开更多

关键词 虚拟现实晕动症(VRMS) 脑电(EEG) 功能脑网络 导联注意力 模拟器眩晕量表(SSQ)

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基于脑电节律能量与模糊熵的VR诱发晕动症水平检测研究 被引量：1

4

作者 周占峰 化成城 +3 位作者 柴立宁 严颖 刘佳 付荣荣 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2024年第2期490-500,共11页

晕动症一直是影响虚拟现实用户体验及限制虚拟现实行业发展的一个关键因素。为解决这一问题,本文研究了虚拟现实晕动症对大脑神经活动的影响,并利用脑电特征对晕动症水平进行检测。为得到可度量眩晕水平的特征,记录受试者在体验眩晕测... 晕动症一直是影响虚拟现实用户体验及限制虚拟现实行业发展的一个关键因素。为解决这一问题,本文研究了虚拟现实晕动症对大脑神经活动的影响,并利用脑电特征对晕动症水平进行检测。为得到可度量眩晕水平的特征,记录受试者在体验眩晕测试场景前及过程中的脑电信号,计算节律能量和模糊熵,并利用统计分析进行特征选择,最后分类验证该特征的有效性。结果表明,受试者产生晕动症时,CP4和Oz的θ、α频段能量及C4的β、γ频段能量显著降低(p<0.01);在模糊熵方面,δ频段有FC4、Cz模糊熵值显著升高(p<0.0001),β频段有O1模糊熵值显著降低(p<0.0001)。对比线性判别分析(Linear discriminant analysis,LDA)、逻辑回归(Logistic regression,LR)和支持向量机(Support vector machine,SVM),K最近邻(K-nearest neighbor,KNN)算法的分类效果较好,它在节律能量和模糊熵上的分类准确率分别为89%和91%。本研究表明脑电节律能量及模糊熵有望成为晕动症水平检测的有效指标,为研究虚拟现实晕动症成因及缓解方案提供客观依据。 展开更多

关键词 虚拟现实 晕动症 脑电信号 模糊熵

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TiO_2光催化剂的形貌与晶面调控 被引量：21

5

作者 付荣荣 李延敏 +2 位作者 高善民 黄柏标 戴瑛 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2231-2245,共15页

二氧化钛(TiO2)具有化学稳定性高、无毒、价格低廉、来源广泛及光电性能优异等优点,被广泛应用于太阳能电池和光催化等领域,尤其是在污染物的光催化降解方面,可很好地解决当前的环境污染问题。但一方面受带隙宽度限制,使其对太阳光的利... 二氧化钛(TiO2)具有化学稳定性高、无毒、价格低廉、来源广泛及光电性能优异等优点,被广泛应用于太阳能电池和光催化等领域,尤其是在污染物的光催化降解方面,可很好地解决当前的环境污染问题。但一方面受带隙宽度限制,使其对太阳光的利用率不足5%,不能充分利用太阳光中的可见光;另一方面由于光生电子-空穴容易结合,催化效率低,从而使TiO2的实际应用受到限制。因此必须采取合适的措施,一方面要增强TiO2对可见光的吸收,提高对太阳光的利用率;另一方面要抑制光生电子-空穴的复合,提高光催化效率。目前越来越多的科学家通过控制TiO2的形貌、晶型、特殊晶面暴露等手段来提高TiO2光生电子-空穴的传输速率和光电转换效率。本文主要综述了近年来在TiO2光催化剂的特殊形貌和特殊晶面暴露等方面的研究进展,对未来的研究和发展方向作了展望。 展开更多

关键词 TIO2光催化剂 形貌 晶面 调控

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高压断路器操作机构机械特性研究 被引量：37

6

作者 付荣荣 赵莉华 +5 位作者 荣强 张浩 景伟 阳薇 姜海洋 朱林林 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期56-62,共7页

笔者在理论分析操作机构标准和异常机械特性曲线基础上,对40.5、252、1 100 kV 3个电压等级的高压断路器液压弹簧和弹簧操作机构的机械特性进行了测试,同时研究了操作机构机械特性参数变化对操作机构机械性能的影响。理论及试验研究表明... 笔者在理论分析操作机构标准和异常机械特性曲线基础上,对40.5、252、1 100 kV 3个电压等级的高压断路器液压弹簧和弹簧操作机构的机械特性进行了测试,同时研究了操作机构机械特性参数变化对操作机构机械性能的影响。理论及试验研究表明:操作机构的机械特性能够反映机构的机械状态,通过对操作机构机械特性的分析可以评估操作机构的运行状况,研究结果对断路器操作机构状态评估具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 断路器操作机构 机械特性 参数变化 状态评估

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基于无线体域网中多生理信号驾驶疲劳检测 被引量：11

7

作者 付荣荣 王宏 +1 位作者 王琳 张驰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期850-853,共4页

利用生理信号的无线测量设备实现了对驾驶员在驾驶过程中的脑电信号、肌电信号和呼吸信号的采集,并对其进行分析处理,从而实现驾驶员的疲劳检测.首先分别计算三个生理信号的近似熵并将其作为疲劳检测的特征参数,然后使用主成分分析对特... 利用生理信号的无线测量设备实现了对驾驶员在驾驶过程中的脑电信号、肌电信号和呼吸信号的采集,并对其进行分析处理,从而实现驾驶员的疲劳检测.首先分别计算三个生理信号的近似熵并将其作为疲劳检测的特征参数,然后使用主成分分析对特征参数进行降维优化处理,同时对原始特征参数和分析后的主成分分别进行统计分析,基于优化处理后的特征参数利用回归方程建立驾驶疲劳估计模型.最后通过交叉验证对本方法进行评价,并使用数据融合方法给出了综合的评价结果.评价结果表明提出的方法对驾驶员疲劳状态的检测正确率达到90%以上. 展开更多

关键词 疲劳驾驶 无线体域网 脑电 肌电 呼吸

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基于可穿戴传感器的驾驶疲劳肌心电信号分析 被引量：6

8

作者 付荣荣 王宏 +1 位作者 张扬 王福旺 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期1143-1148,共6页

本文通过对驾驶员的肌电信号与心电信号的研究,检测驾驶员驾车过程中的疲劳状态。对8名被试者进行2h的驾驶模拟实验。利用可穿戴式传感器采集被试者股二头肌部位的生理信号,采用快速独立成分分析和经验模态分解算法对测得的信号进行分... 本文通过对驾驶员的肌电信号与心电信号的研究,检测驾驶员驾车过程中的疲劳状态。对8名被试者进行2h的驾驶模拟实验。利用可穿戴式传感器采集被试者股二头肌部位的生理信号,采用快速独立成分分析和经验模态分解算法对测得的信号进行分离和去噪处理,得到肌电、心电信号,并找出能表征驾驶员疲劳的肌电和心电特性参数,运用统计分析SPSS软件进行Kolmogorov-Smirnov Z检验,最终选取肌电信号峰值因数和肌心电信号互相关峰值(P<0.001)作为组合特征,并采用马氏距离作为判别疲劳的准则。结果表明,该方法在对驾驶员正常状态与疲劳状态的区分上有良好的识别效果。 展开更多

关键词 驾驶疲劳 传感器 肌电信号 心电信号 马氏距离

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基于集合经验模态分解的脑电信号高阶张量特征提取 被引量：3

9

作者 付荣荣 杨阳 +2 位作者 于宝 刘冲 张驰 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期1680-1686,共7页

为了实现脑机接口系统需要有效的特征提取算法。针对二维主成分分析(2DPCA)的特征提取方法忽略脑电信号(EEG)频域特征的缺点和基于小波分解构建EEG高阶张量时小波参数难以确定的局限性,提出了基于集合经验模态分解(EEMD)构建高阶张量结... 为了实现脑机接口系统需要有效的特征提取算法。针对二维主成分分析(2DPCA)的特征提取方法忽略脑电信号(EEG)频域特征的缺点和基于小波分解构建EEG高阶张量时小波参数难以确定的局限性,提出了基于集合经验模态分解(EEMD)构建高阶张量结合多线性主成分分析(MPCA)降维的特征提取方法。设计了3种不同特征提取方法的对照实验,并结合Fisher线性判别分析分类方法取得分类准确率。结果表明:新提出的方法相比基于小波分解构建高阶张量结合MPCA进行降维和2DPCA的特征提取方法,平均识别准确率分别提高4.75%和2.6%,且识别准确率的方差分别减小72.69%和23.86%。该方法在提高单次运动想象脑电信号识别准确率的同时还具有更好的适用性,为实现运动想象脑电信号解码奠定了基础。 展开更多

关键词 计量学 脑电信号 集合经验模态分解 多线性主成分分析 脑机接口 特征提取

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基于线性判别分析的决策融合脑电意识动态分类 被引量：6

10

作者 付荣荣 李朋 +1 位作者 刘冲 张扬 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期688-695,共8页

脑电信号的识别与分类是脑机接口技术的热点研究问题,单一分类器不能很好利用特征以及分类器的适应性,导致识别的准确率很难进一步提高,基于线性判别分析的分类决策级融合策略,可用于提高脑-机接口系统的分类准确率。首先,通过分离出两... 脑电信号的识别与分类是脑机接口技术的热点研究问题,单一分类器不能很好利用特征以及分类器的适应性,导致识别的准确率很难进一步提高,基于线性判别分析的分类决策级融合策略,可用于提高脑-机接口系统的分类准确率。首先,通过分离出两种分类器的假性试验特征,从这两种方法中选择更有可能正确决策提高分类准确性;其次为了测量每个决策的不确定性,使用与所对应分类器的最大和第二大相关系数提取特征向量。基于这一思想,提出了一种新的决策选择器,该方法通过整合两种基于线性判别分析的算法选择更有可能是准确的决策,从而达到提高脑电信号分类准确度。实验结果表明,该方法通过与精度相近的算法相结合在运动想象数据分类上获得了较好的分类准确率。 展开更多

关键词 计量学 脑-机接口 脑电 决策融合 决策选择器 运动想象 线性判别分析

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基于子空间分解的脑电信号眼电伪迹自动去除方法研究 被引量：2

11

作者 付荣荣 侯培国 +1 位作者 时培明 孟宗 《计量学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期749-753,共5页

针对脑电信号中的眼电伪迹去除问题,提出了一种基于几何子空间分解的眼电伪迹去除方法。最大噪声分量分析帮助构建几何子空间并将多维脑电信号分解成一系列分量,利用眼电分量间的高相关度,使用Spearman秩相关准则确定相关程度从细节中... 针对脑电信号中的眼电伪迹去除问题,提出了一种基于几何子空间分解的眼电伪迹去除方法。最大噪声分量分析帮助构建几何子空间并将多维脑电信号分解成一系列分量,利用眼电分量间的高相关度,使用Spearman秩相关准则确定相关程度从细节中实现眼电伪迹分量的抽取;将处理后各个分量投影回信号空间并进行重构,于是在无需记录眼电的情况下得到去除眼电伪迹后的脑电信号。为了验证该方法的有效性,分别对自行叠加眼电伪迹的脑电信号及实际测量的脑电信号进行了研究,结合脑地形图能量分布可视化的优势,结果表明该方法能够对脑电信号进行有效降噪。 展开更多

关键词 计量学 脑电信号 几何子空间 最大噪声分量 Spearman秩相关准则 伪迹去除

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有约束复杂随动系统模型建立与控制研究 被引量：3

12

作者 付荣荣 李东玉 时培明 《计量学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期444-448,共5页

提出了一种有约束复杂随动系统——小碗摆球系统,并以小碗摆球系统为研究对象,针对有约束复杂随动系统的控制策略进行研究;利用拉格朗日动力学方法建立了小碗摆球系统的动力学模型。在讨论了系统能控和能观性的基础上分别采用鲁棒性双闭... 提出了一种有约束复杂随动系统——小碗摆球系统,并以小碗摆球系统为研究对象,针对有约束复杂随动系统的控制策略进行研究;利用拉格朗日动力学方法建立了小碗摆球系统的动力学模型。在讨论了系统能控和能观性的基础上分别采用鲁棒性双闭环PID控制和基于遗传算法的线性二次型最优控制进行了实际系统控制效果的实验对比,对比结果表明鲁棒性双闭环PID控制器具有更好的鲁棒性和瞬态特性,而遗传算法优化的线性二次型控制具有更好的动态特性。 展开更多

关键词 计量学 随动系统 双闭环PID 遗传算法 线性二次型最优控制

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基于共空间模式和均匀流形投影的运动想象脑电信号识别方法 被引量：3

13

作者 付荣荣 隋佳新 +1 位作者 刘冲 张扬 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期1103-1108,共6页

运动想象脑电信号的识别与分类问题一直是脑机领域研究的热点问题。针对此问题,使用区别传统线性降维方法的流形学习方法,将共空间模式算法与均匀流形投影算法相结合,充分利用了脑电信号中的非线性特征,对运动想象脑电信号进行了特征提... 运动想象脑电信号的识别与分类问题一直是脑机领域研究的热点问题。针对此问题,使用区别传统线性降维方法的流形学习方法,将共空间模式算法与均匀流形投影算法相结合,充分利用了脑电信号中的非线性特征,对运动想象脑电信号进行了特征提取和数据降维,并使用KNN分类器进行了分类,对分类效果做出了评价;将降维前后的数据分类结果进行对比,说明了数据降维的优点和必要性;进一步讨论了降维结果在数据可视化方面的表现。发现经过数据降维的特征数据的可视化效果明显优于未经过降维的数据,进一步提出了一种基于共空间模式和均匀流形投影的新型脑电信号识别方法,对进行脑电信号深度剖析。挖掘脑电信号非线性特征提供了参考价值,同时也在数据流形分布以及数据可视化的角度为运动想象脑电信号识别提供了新思路。 展开更多

关键词 计量学 脑电信号 运动想象 流形学习 均匀流行投影 共空间模式 数据降维

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基于子成分分解的脑电信号去噪方法比较研究 被引量：13

14

作者 付荣荣 鲍甜恬 +1 位作者 田永胜 王琳 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期708-713,共6页

脑电信号包含了丰富的时间和空间信息,为了获得实时性好且抗干扰的生理信号,大量的微弱脑电信号提取技术被应用研究。针对实际生理脑电信号易受无关噪声影响等问题,对最大分量分析法和独立成分分析法在去除脑电信号所包含伪迹上的分离... 脑电信号包含了丰富的时间和空间信息,为了获得实时性好且抗干扰的生理信号,大量的微弱脑电信号提取技术被应用研究。针对实际生理脑电信号易受无关噪声影响等问题,对最大分量分析法和独立成分分析法在去除脑电信号所包含伪迹上的分离性能以及处理的实时性进行对比,从散点图分析、相关性指标对比、计算速度3个方面对其解混效果进行评价。结果表明,两种方法对噪声信号均具有分离效果,且都可以保证实时性,但最大分量分析法比独立成分分析法具有分离效果更好、相关性指标更高、分离相似度高、相似度值浮动小更稳定等优点,具有更广泛的应用前景。 展开更多

关键词 计量学 脑电信号 最大分量分析法 独立成分分析法 子成分分解

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基于脑功能网络的脑疲劳状态检测研究 被引量：7

15

作者 付荣荣 米瑞甫 +2 位作者 王涵 于宝 王琳 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第11期1528-1533,共6页

为了对驾驶员的疲劳状态进行有效识别,进行了真实高速公路驾驶实验。通过无线脑电采集设备采集驾驶员在不同时刻的多导脑电数据。基于相位滞后指数对不同时刻的脑电数据分别建立邻接矩阵、二值矩阵,并构建脑功能网络,绘制脑网络地形图... 为了对驾驶员的疲劳状态进行有效识别,进行了真实高速公路驾驶实验。通过无线脑电采集设备采集驾驶员在不同时刻的多导脑电数据。基于相位滞后指数对不同时刻的脑电数据分别建立邻接矩阵、二值矩阵,并构建脑功能网络,绘制脑网络地形图。利用复杂网络理论计算和分析脑功能网络节点特征参数——度,并对不同时刻的节点度进行对比。根据各个节点度的变化趋势以及驾驶员的主观判断,发现随着驾驶实验的继续,驾驶疲劳程度加深,大脑的信息处理能力降低,相位滞后指数值与节点度下降趋势明显。表明脑功能网络特征参数——度,能够作为表征大脑疲劳的客观指标。通过与其他检测方法的对比得到采用节点度作为脑疲劳状态评价指标可靠性更强。 展开更多

关键词 计量学 疲劳驾驶 脑电信号 相位滞后指数 脑功能网络 节点度

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基于动态贝叶斯估计的疲劳驾驶识别研究 被引量：6

16

作者 付荣荣 田永胜 +1 位作者 王世超 王琳 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期759-763,共5页

疲劳驾驶是导致交通事故的主要原因之一。为了对驾驶员的疲劳状态进行有效识别,通过无线测量设备采集6名长途客车驾驶员的脑电、肌电和呼吸信号,并对其进行分析处理。结合当下时刻的上下文信息(睡眠质量、驾驶条件、生理节律),利用信息... 疲劳驾驶是导致交通事故的主要原因之一。为了对驾驶员的疲劳状态进行有效识别,通过无线测量设备采集6名长途客车驾驶员的脑电、肌电和呼吸信号,并对其进行分析处理。结合当下时刻的上下文信息(睡眠质量、驾驶条件、生理节律),利用信息融合技术,建立3层隐马尔可夫模型,从而实现对疲劳驾驶的动态估计。从两种不同情况出发,估计驾驶过程中不同时刻驾驶员疲劳的概率。基于贝叶斯模型的预测结果与主观评分结果的一致性达到了0.87,表明所提出的模型能够对驾驶员的疲劳状态进行有效的动态识别。 展开更多

关键词 疲劳驾驶 动态贝叶斯估计 脑电信号 肌电信号 呼吸信号

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基于非负CP分解模型的边界规避任务中脑电特征提取方法研究 被引量：1

17

作者 付荣荣 于宝 孙洁娣 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期53-59,共7页

通过建立"碗-球"模型,执行有视觉引导的边界规避任务,以提高受试者的脑电唤醒度。在与"碗-球"模型交互过程中,采集10名健康被试关于左、右手两类运动任务的脑电数据,通过对脑电的优化特征进行分类,以实现对运动意... 通过建立"碗-球"模型,执行有视觉引导的边界规避任务,以提高受试者的脑电唤醒度。在与"碗-球"模型交互过程中,采集10名健康被试关于左、右手两类运动任务的脑电数据,通过对脑电的优化特征进行分类,以实现对运动意图的解码。基于边界规避任务诱发的脑电信号进行8~13 Hz带通滤波,获得特定频带的数据,通过连续小波变换获取脑电的频率分量,生成脑电张量。采用非负CP分解模型提取脑电张量的时间组分特征,再用二维主成分分析优化特征,利用支持向量机(SVM)实现特征分类,并与采用共空间模式(CSP)和SVM的特征提取及特征分类方法进行比较。所有被试的结果显示:CP分解的通用最佳组分数为16,基于非负CP分解模型特征提取方法,利用SVM分类的准确率为95.5%±3.0%,AUC值为0.978 2±0.012 1,分类结果优于CSP+SVM的分类准确率(93.7%±3.1%),通过t检验来检验分类结果的判别分数,分类结果具有95%的置信度(P<0.05)。基于非负CP分解模型提取特征进行运动意图分类,能够反映出边界规避任务中不同状态的差异,提高分类的性能。 展开更多

关键词 边界规避 脑电 非负CP分解 最佳组分数

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运动意图诱发脑电预备响应信号的特征识别 被引量：1

18

作者 付荣荣 梁海峰 米瑞甫 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期1597-1601,共5页

针对预备响应脑电信号(EEG)所包含的运动意图进行提取与识别,对于真实运动前准备电位进行解码。利用共空间模式(CSP)和极限学习机(ELM)解决大脑运动准备诱发特征识别。实验结果表明:该方法能够高效区分左右手真实运动前的准备电位,对脑... 针对预备响应脑电信号(EEG)所包含的运动意图进行提取与识别,对于真实运动前准备电位进行解码。利用共空间模式(CSP)和极限学习机(ELM)解决大脑运动准备诱发特征识别。实验结果表明:该方法能够高效区分左右手真实运动前的准备电位,对脑机接口(BCI)大赛运动执行前的准备诱发脑电数据平均识别正确率可达85.7%。在解码问题上,预备电位与运动想象(MI)脑电信号相比,节省了意识产生到动作执行这一段时间,提高操作任务执行的响应效率,为实现基于运动意图的高效脑机交互提供理论依据和技术支持。 展开更多

关键词 计量学 脑电信号 准备电位 共空间模式 极限学习机 运动意图 特征识别

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有约束随动系统控制策略研究

19

作者 付荣荣 李东玉 +1 位作者 田永胜 王涵 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期185-189,共5页

提出了一种新的有约束的复杂随动系统——小碗摆球系统,并针对该系统利用达朗伯静力学的方法进行了建模。在讨论了系统能控和能观性的基础上分别采用状态反馈的极点配置法和基于遗传算法的LQR最优控制2种方法进行了实际系统控制效果的... 提出了一种新的有约束的复杂随动系统——小碗摆球系统,并针对该系统利用达朗伯静力学的方法进行了建模。在讨论了系统能控和能观性的基础上分别采用状态反馈的极点配置法和基于遗传算法的LQR最优控制2种方法进行了实际系统控制效果的实验对比,通过对比可知极点配置的状态反馈控制器具有更好的鲁棒性和瞬态特性,而遗传算法优化的LQR控制具有更好的稳态特性,以及更短的调节时间。同时在参数选择方面相比于极点配置试特征值的方法,遗传算法优化LQR控制控制器更有针对性,便于实际的应用操作。 展开更多

关键词 计量学 随动系统 小碗摆球系统 极点配置 遗传算法 LQR最优控制

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有约束复杂随动被控对象理论分析与模型建立

20

作者 付荣荣 田永胜 +1 位作者 侯培国 鲍甜恬 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2018年第11期1002-1007,共6页

本文研究缘于医疗康复领域的需求,帮助一些运动机能受损的患者部分恢复生活自理能力。针对这一问题,本文提出建立一种以神经康复为背景并符合日常场景的被控任务。分别从基于达朗伯原理的动静法和动态临界能量两个角度进行理论分析,针... 本文研究缘于医疗康复领域的需求,帮助一些运动机能受损的患者部分恢复生活自理能力。针对这一问题,本文提出建立一种以神经康复为背景并符合日常场景的被控任务。分别从基于达朗伯原理的动静法和动态临界能量两个角度进行理论分析,针对日常生活中常见的移动水杯并无液体溢出这一实际过程提出了概念化的"碗-球"动态复杂系统,并依据平衡方程和动力学普遍方程(欧拉-拉格朗日方程)建立了该被控对象的数学模型,得到动态微分表达式、传递函数和状态空间方程,揭示了系统内部的运动状态,为此被控任务的实现提供理论基础。并进一步对该被控对象的能控性及能观性进行分析,结果证明了本系统的外界输入量对系统状态具有很高的控制能力以及输出量对状态具有很好的反映能力,为神经康复研究提供了一个新的研究对象。 展开更多

关键词 动态复杂系统 数学建模 欧拉-拉格朗日方程 能控性与能观性分析

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