Driver drowsiness is one of main factors leading to road fatalities and hazards in the transportation industry. Electroencephalography (EEG) has been considered as one of the best physiological signals to detect drivers drowsy states, since it directly measures neurophysiological activities in the brain. However, designing a calibration-free system for driver drowsiness detection with EEG is still a challenging task, as EEG suffers from serious mental and physical drifts across different subjects. In this paper, we propose a compact and interpretable Convolutional Neural Network (CNN) to discover shared EEG features across different subjects for driver drowsiness detection. We incorporate the Global Average Pooling (GAP) layer in the model structure, allowing the Class Activation Map (CAM) method to be used for localizing regions of the input signal that contribute most for classification. Results show that the proposed model can achieve an average accuracy of 73.22% on 11 subjects for 2-class cross-subject EEG signal classification, which is higher than conventional machine learning methods and other state-of-art deep learning methods. It is revealed by the visualization technique that the model has learned biologically explainable features, e.g., Alpha spindles and Theta burst, as evidence for the drowsy state. It is also interesting to see that the model uses artifacts that usually dominate the wakeful EEG, e.g., muscle artifacts and sensor drifts, to recognize the alert state. The proposed model illustrates a potential direction to use CNN models as a powerful tool to discover shared features related to different mental states across different subjects from EEG signals.


翻译:电脑扫描(EEG)被认为是检测司机潜伏状态的最佳生理信号之一,因为它直接测量大脑中的神经生理活动。然而,设计一个无校准的系统用于与EEEG一起检测司机潜伏状态仍是一项艰巨的任务,因为EEG在不同主题之间有着严重的精神和物理漂移。在本文中,我们提议建立一个紧凑和可解释的 Convolution Neal网络(CNN),以发现不同科目的EEEG特征,用于检测驱动潜伏状态。我们在模型结构中引入了全球平均智能集合(GAP)层,允许在大脑中直接测量神经生理活动。然而,设计一个无校准的系统,用于与EEGEG一起检测,因为EGS在不同主题中存在严重的精神和物理漂移状态。结果显示,拟议的模型可以达到11个科目的平均准确度为73.22%,这比常规的机器学习方法和其他高级的深层次学习方法要高。我们用全球平均智能集合(GAGA) 将不同的智能智能定位显示,而模型也用来解释了EGEGRRLS, 的深度模型和BRODLS,用来解释。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
319+阅读 · 2020年11月26日
一份循环神经网络RNNs简明教程,37页ppt
专知会员服务
173+阅读 · 2020年5月6日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
31+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
159+阅读 · 2019年10月12日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
车辆目标检测
数据挖掘入门与实战
30+阅读 · 2018年3月30日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】树莓派/OpenCV/dlib人脸定位/瞌睡检测
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年10月24日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
Object Detection in 20 Years: A Survey
Arxiv
48+阅读 · 2019年5月13日
Arxiv
4+阅读 · 2017年11月14日
VIP会员
相关VIP内容
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
319+阅读 · 2020年11月26日
一份循环神经网络RNNs简明教程,37页ppt
专知会员服务
173+阅读 · 2020年5月6日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
31+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
159+阅读 · 2019年10月12日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
车辆目标检测
数据挖掘入门与实战
30+阅读 · 2018年3月30日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】树莓派/OpenCV/dlib人脸定位/瞌睡检测
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年10月24日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员