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基于脑电频谱时空特征的认知负荷评估
被引量:
1
1
作者
王雨佳
鞠翔宇
+1 位作者
于扬
李明
《控制理论与应用》
北大核心
2025年第1期50-58,共9页
准确的认知负荷评估对于增强人机协调能力、提升人机共融系统效率具有重要意义.目前常用的基于脑电信号的认知负荷评估技术中,在提取和利用频谱信息的时间和空间关系等方面普遍缺少有效手段.本文针对脑电频谱图空间分辨率低的特点,引入...
准确的认知负荷评估对于增强人机协调能力、提升人机共融系统效率具有重要意义.目前常用的基于脑电信号的认知负荷评估技术中,在提取和利用频谱信息的时间和空间关系等方面普遍缺少有效手段.本文针对脑电频谱图空间分辨率低的特点,引入胶囊网络有效表征不同导联之间的相对空间关系;针对脑电频谱图随时间波动的特点,设计了由长短期记忆网络等组成的时间特征学习支路,最终通过时空特征融合构建了一种新的认知负荷评估算法.基于公开数据集的测试结果表明,本文所提算法的四分类正确率达到99.27%(被试内)和95.16%(跨被试),在现有算法中性能最优.消融实验表明,算法的时、空特征提取模块可分别对脑电频谱图的时空特征进行有效表征,所提出的双路网络结构能有效完成时空特征的高效融合.
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关键词
认知负荷评估
脑电频谱图
时空特征
时空双路神经网络
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职称材料
基于非接触式感知的飞行学员认知负荷评估研究
2
作者
罗诗涵
张晨阳
+6 位作者
朱文兵
李沁洋
潘晴
袁家俊
Muhammad Junaid
徐芳
蒋朝哲
《中国安全生产科学技术》
北大核心
2025年第2期67-73,共7页
为解决接触式生理数据采集带来的低舒适性和对飞行员的干扰,提出1种基于非接触式面部识别方法和NASA工作负荷指数(NASA-TLX)的认知负荷评估方法来确保飞行员安全,对21名飞行学员在不同飞行阶段的认知负荷进行评估。首先,使用NASA-TLX量...
为解决接触式生理数据采集带来的低舒适性和对飞行员的干扰,提出1种基于非接触式面部识别方法和NASA工作负荷指数(NASA-TLX)的认知负荷评估方法来确保飞行员安全,对21名飞行学员在不同飞行阶段的认知负荷进行评估。首先,使用NASA-TLX量表来主观衡量飞行学员在不同飞行阶段所经历的认知负荷。随后,使用FaceReader提取面部表情特征进行特征分析,并使用分类模型对认知负荷水平分类。研究结果表明:LSTM,LSTM+Transformer和CNN+Transformer模型是认知负荷分类的有效工具,分类准确率分别为93.68%,94.64%和94.77%;随机森林特征选择和主成分分析在大幅降低特征维度的同时,可保持一定的分类准确性。研究结果验证了非接触式感知在识别飞行学员认知负荷方面的可行性,可为真实条件下飞行员认知负荷评估提供参考。
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关键词
航空运输
认知负荷评估
FaceReader
飞行员安全
深度学习
机器学习
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职称材料
题名
基于脑电频谱时空特征的认知负荷评估
被引量:
1
1
作者
王雨佳
鞠翔宇
于扬
李明
机构
国防科技大学智能科学学院
出处
《控制理论与应用》
北大核心
2025年第1期50-58,共9页
基金
国家自然科学基金项目(62076248)资助.
文摘
准确的认知负荷评估对于增强人机协调能力、提升人机共融系统效率具有重要意义.目前常用的基于脑电信号的认知负荷评估技术中,在提取和利用频谱信息的时间和空间关系等方面普遍缺少有效手段.本文针对脑电频谱图空间分辨率低的特点,引入胶囊网络有效表征不同导联之间的相对空间关系;针对脑电频谱图随时间波动的特点,设计了由长短期记忆网络等组成的时间特征学习支路,最终通过时空特征融合构建了一种新的认知负荷评估算法.基于公开数据集的测试结果表明,本文所提算法的四分类正确率达到99.27%(被试内)和95.16%(跨被试),在现有算法中性能最优.消融实验表明,算法的时、空特征提取模块可分别对脑电频谱图的时空特征进行有效表征,所提出的双路网络结构能有效完成时空特征的高效融合.
关键词
认知负荷评估
脑电频谱图
时空特征
时空双路神经网络
Keywords
cognitive workload assessment
power spectrum pattern
temporal and spatial characteristics
dual-stream network for spatial and temporal representation
分类号
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
基于非接触式感知的飞行学员认知负荷评估研究
2
作者
罗诗涵
张晨阳
朱文兵
李沁洋
潘晴
袁家俊
Muhammad Junaid
徐芳
蒋朝哲
机构
西南交通大学交通运输与物流学院
中国民用航空飞行学院飞行技术学院
四川旅游学院财务处
出处
《中国安全生产科学技术》
北大核心
2025年第2期67-73,共7页
基金
民航飞行技术与飞行安全重点实验室开放基金项目(FZ2021KF05)
2023年国际研究生教育教学改革项目(GYJG[2023]Y13)。
文摘
为解决接触式生理数据采集带来的低舒适性和对飞行员的干扰,提出1种基于非接触式面部识别方法和NASA工作负荷指数(NASA-TLX)的认知负荷评估方法来确保飞行员安全,对21名飞行学员在不同飞行阶段的认知负荷进行评估。首先,使用NASA-TLX量表来主观衡量飞行学员在不同飞行阶段所经历的认知负荷。随后,使用FaceReader提取面部表情特征进行特征分析,并使用分类模型对认知负荷水平分类。研究结果表明:LSTM,LSTM+Transformer和CNN+Transformer模型是认知负荷分类的有效工具,分类准确率分别为93.68%,94.64%和94.77%;随机森林特征选择和主成分分析在大幅降低特征维度的同时,可保持一定的分类准确性。研究结果验证了非接触式感知在识别飞行学员认知负荷方面的可行性,可为真实条件下飞行员认知负荷评估提供参考。
关键词
航空运输
认知负荷评估
FaceReader
飞行员安全
深度学习
机器学习
Keywords
air transport
cognitive load assessment
FaceReader
pilot safety
deep learning
machine learning
分类号
X913 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于脑电频谱时空特征的认知负荷评估
王雨佳
鞠翔宇
于扬
李明
《控制理论与应用》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于非接触式感知的飞行学员认知负荷评估研究
罗诗涵
张晨阳
朱文兵
李沁洋
潘晴
袁家俊
Muhammad Junaid
徐芳
蒋朝哲
《中国安全生产科学技术》
北大核心
2025
0
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