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运动想象脑电信号识别技术研究及在智能轮椅控制的应用

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运动想象脑电信号识别技术研究及在智能轮椅控制的应用

作者：汪传来浙江科技大学

学位级别：硕士

脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)是人类或动物大脑与外部设备之间的通道,目前脑机接口在利用生物医学信号脑电图恢复机体控制方面发挥着重要作用。基于运动图像(MI)脑电图信号的脑机接口分类目前在医疗辅助和人工智能等领域取... 详细信息

脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)是人类或动物大脑与外部设备之间的通道,目前脑机接口在利用生物医学信号脑电图恢复机体控制方面发挥着重要作用。基于运动图像(MI)脑电图信号的脑机接口分类目前在医疗辅助和人工智能等领域取得了重大突破。脑电信号显示了在执行特定运动想象任务时大脑中特定点的电极变化,这类脑电图信号通常伴有事件相关去同步化(ERD)和事件相关同步化(ERS)。智能轮椅控制是目前BCI应用的重要领域,它通过识别使用者的运动想象脑电信号来分析对应的控制意图,从而实现大脑控制轮椅的目的。如今大部分的智能轮椅都还停留在手柄操作和遥控操作的阶段,虽然能够一定程度上缓解轮椅操作上的疲劳,对于重度残疾患者仍然存在操作上的困难。为了提升重度残疾患者的移动能力和出行方式,包括神经科学、计算机科学、康复学和工程学在内的多个领域的学者正在投入智能轮椅控制的领域。本文针对运动想象脑电信号在智能轮椅控制领域的关键技术进行研究,致力于改进深度学习模型提升运动想象脑电信号分类精度,同时设计智能轮椅控制方案将识别到的脑电信号与轮椅控制进行串联。本文的主要工作如下所示:(1)我们提出了一种新的神经网络模型——双分支图卷积注意神经网络(DGCAN)来更好地提取脑电信号中具有高泛化性能的通道,并减弱被试之间的个体差异。我们使用图卷积神经网络(GCN)从样本中提取更有可能捕获正确特征的通道,并通过样本顶部的泛化性能将它们按正顺序排列。处理后样本的顶部称为显著块块,我们使用卷积神经网络和注意机制提取显著块特征,并输入其他原始特征作为补充信息。该模型经过处理后,可以很好地排除信道空间信息干扰,从而缓解脑电信号分类任务的个体差异问题。我们在BCI Competition IV数据集2a和2b上测试了模型的性能,达到了84%和86%的准确率。我们还比较了受试者之间的准确性差距,表明我们的模型有效地减小了受试者之间的准确性差距,并且比以前的模型具有更高的鲁棒性。(2)我们提出了一种利用空间特征和时频域变换来适应每个单独数据的独特特征的技术。该技术将每个数据与适当的时频域处理方法相匹配,匹配精度达到90%。在此基础之上,我们提出了一种基于时空特征的多分支图自适应网络(MBGA-Net),该网络将每个单独的脑电信号与合适的时频处理方法相匹配。然后,我们使用自适应技术将信号馈送到相关的模型分支。通过增强的注意机制和带有残差连接的深度卷积方法,使各模型分支能更有效地获取相关格式数据的特征。(3)我们设计了基于运动想象脑电信号分类的智能轮椅控制模块。通过对采集到的脑电信号进行识别,深度学习模型能够分析出使用者的运动意图。设计的控制模块将运动意图和智能轮椅的控制方案进行串联,根据使用者的运动意图对智能轮椅发出控制指令。

关键词：智能轮椅脑机接口运动想象双分支图卷积注意力神经网络多分枝图自适应网络智能轮椅控制模块

复杂区间删失数据下可加可乘模型的半参数分析

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复杂区间删失数据下可加可乘模型的半参数分析

作者：汪童长春工业大学

学位级别：硕士

区间删失数据和面板计数数据是生存分析中两类常见且重要的数据类型,由于各种因素,通常不能观测到精确的失效事件发生时间,而只能知道其落在某个时间区间内,这种情况下产生的生存数据就被称为区间删失数据;而当感兴趣的事件能多次发生时... 详细信息

区间删失数据和面板计数数据是生存分析中两类常见且重要的数据类型,由于各种因素,通常不能观测到精确的失效事件发生时间,而只能知道其落在某个时间区间内,这种情况下产生的生存数据就被称为区间删失数据;而当感兴趣的事件能多次发生时,也即失效事件为复发事件时,除了感兴趣事件发生的时间,还对事件发生的次数进行研究,当观测过程是连续的,即能够观测到事件的精确观测时间,就产生了另一种生存分析中重要的复发事件数据。然而,在实际研究中,通常不可能对受试者进行连续地观测,而只是存在一些离散的观测时间,这种情况下所得的数据就是面板计数数据。目前,已有许多文献分别对两类数据进行建模研究,然而对于来自同一实际问题的区间删失数据和面板计数数据单独建模研究分析,可能会使得分析结果不准确,因此对两类数据进行联合建模研究是必要的。同时,本文考虑一种可加可乘风险模型对失效时间进行建模,该模型具有较强的建模能力,比例风险模型和加性风险模型都是其特例。本文研究了相依区间删失数据下和融合区间删失数据和面板计数数据下,可加可乘风险模型的参数估计问题,主要包括以下两部分内容:第一部分考虑了相依II型区间删失数据下,引入一个脆弱项来刻画失效时间和观测过程之间的相关性,使用可加可乘风险模型对失效时间和观测过程分别建立可加可乘风险脆弱模型,为了估计参数,提出了一种基于伯恩斯坦多项式的Sieve极大似然估计方法,并结合EM算法对感兴趣的参数进行估计。然后,大量的模拟研究表明所提出的方法表现良好。最后将所提出的方法应用于一项年龄相关性眼病研究中产生的真实数据。第二部分考虑融合区间删失数据和面板计数数据下,对两种数据进行半参数联合回归分析。假设失效时间服从可加可乘风险模型,复发事件的发生次数服从一个非齐次泊松过程,并且引入了一个服从伽马分布的脆弱项来刻画感兴趣事件的失效时间与复发事件的计数过程的相关性,然后使用基于伯恩斯坦多项式的Sieve方法极大化两种数据的似然函数对参数进行估计。最后,通过数值模拟验证估计的大样本性质,并进行实例研究。

关键词：区间删失面板计数数据可加可乘风险模型 EM算法伯恩斯坦多项式

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印染污泥焚烧灰渣制备蒸压加气混凝土的研究

印染污泥焚烧灰渣制备蒸压加气混凝土的研究

作者：汪笠盐城工学院

学位级别：硕士

基于密度泛函理论的多溴二苯醚热降解机理研究

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基于密度泛函理论的多溴二苯醚热降解机理研究

作者：汪峣贵州民族大学

学位级别：硕士

一种新的广义鲁棒主成分分析模型及其图像去噪应用

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系统科学与数学 2024年

作者：袁柳洋汪大为贾世会迟晓妮武汉科技大学理学院桂林电子科技大学数学与计算科学学院武汉科技大学湖北省冶金工业过程系统科学重点实验室

本文在结合加权Sp范数最小化的鲁棒主成分分析(WSNM-RPCA)模型与广义鲁棒主成分分析(GRPCA)模型的基础上,同时利用l2,1范数重新构造了一种新的广义鲁棒主成分分析(GWSLRPCA)模型.新的模型提升了对矩阵重要秩成分恢复的准确性,并运用随... 详细信息

本文在结合加权Sp范数最小化的鲁棒主成分分析(WSNM-RPCA)模型与广义鲁棒主成分分析(GRPCA)模型的基础上,同时利用l2,1范数重新构造了一种新的广义鲁棒主成分分析(GWSLRPCA)模型.新的模型提升了对矩阵重要秩成分恢复的准确性,并运用随机排序的交替方向乘子法对新模型进行求解.数值实验结果显示,新的模型GWSLRPCA对被混合噪声污染的图片不仅能分离出图片的有效低秩信息以及其他的噪声部分,而且GWSLRPCA的图像恢复效果更佳.在客观评价标准上GWSLRPCA的各项数据也优于Mean-Filter、WSNM-RPCA与GRPCA模型.

关键词：加权S 范数 l 范数混合噪声鲁棒性随机排序交替方向乘子法

设计硕士“产业引领+非遗传创”培养模式探索

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家具与室内装饰 2024年第2期31卷 137-140页

作者：汪溟中南林业科技大学家居与艺术设计学院湖南长沙410004

基于高校设计硕士培养对学生创新、实践能力要求的不断提高,结合传统产业转型背景以及非遗传承与创新发展需求,对设计硕士“产业引领+非遗传创”培养模式作出探讨。该模式整合企业、高校、非遗项目各方资源,通过组建“三师型”教学团队... 详细信息

基于高校设计硕士培养对学生创新、实践能力要求的不断提高,结合传统产业转型背景以及非遗传承与创新发展需求,对设计硕士“产业引领+非遗传创”培养模式作出探讨。该模式整合企业、高校、非遗项目各方资源,通过组建“三师型”教学团队、采用“交互型”教学组织、实现“变现型”教学目标等步骤得以实现。该模式中,高校充分发挥科研人员优势,企业提供信息与技术、非遗项目供给创意文化资源,将企业要求、非遗传承目标、科研要求耦合于设计硕士的培养过程中,是“产学研”协同创新,全面、系统、准确推进,深化高校设计硕士创新能力培养的有效探索。

关键词：设计硕士产业引领非遗传创培养模式

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非遗保护原则内涵阐释与民族团结进步实践模式研究

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黑龙江民族丛刊 2024年第3期 134-142页

作者：汪愉栋田艳中央民族大学法学院北京100081

非遗是促进民族团结进步的文化纽带,不同于知识产权“保护表达不延及思想”的基础逻辑,其发源于传统思想,外化于表达,反映出社会主义核心价值观的精神内涵,体现出互助、平等、和谐的民族团结基本要义。保护、传承中华优秀传统文化,是促... 详细信息

非遗是促进民族团结进步的文化纽带,不同于知识产权“保护表达不延及思想”的基础逻辑,其发源于传统思想,外化于表达,反映出社会主义核心价值观的精神内涵,体现出互助、平等、和谐的民族团结基本要义。保护、传承中华优秀传统文化,是促进民族团结进步的有效手段。实践中,应当厘清传承人培养与标准化的前提,立法上融入规范理念,执法与司法环节通过实质平等实施一票否决权,以利益平衡机制梳理主体位阶。

关键词：非物质文化遗产民族团结利益平衡

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论剩余劳动发展的中国原则

湖北社会科学 2024年第3期 42-51页

作者：汪帮琼华东理工大学马克思主义学院上海200237

中国式现代化的中心任务,就是要以社会主义市场经济的高质量发展创造比资本主义更高的效率,实现全体人民共同富裕,而剩余劳动的普遍发展正是这个中心的“中心”。中国特色社会主义市场经济的固有本质是以人民为中心的剩余劳动的普遍发... 详细信息

中国式现代化的中心任务,就是要以社会主义市场经济的高质量发展创造比资本主义更高的效率,实现全体人民共同富裕,而剩余劳动的普遍发展正是这个中心的“中心”。中国特色社会主义市场经济的固有本质是以人民为中心的剩余劳动的普遍发展。以生产资料公有制为基础,中国特色社会主义市场经济是剩余劳动普遍发展的全新方式,其决定性的主体原则是“党的领导”。这一主体原则是“以人民为中心”的剩余劳动普遍发展的必然要求和集中体现。在这一原则下,资本被转化为社会主义市场经济的重要生产要素。

关键词：剩余劳动普遍发展以人民为中心主体原则

基于贝叶斯分位数回归的鲁棒随机配置网络预测区间方法

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控制工程 2024年

作者：严爱军汪福和汤健数字社区教育部工程研究中心城市轨道交通北京实验室北京工业大学信息学部

针对数据中异常值或噪声会导致预测模型的准确性低和泛化性能差等问题提出了基于贝叶斯分位数回归的鲁棒随机配置网络预测区间方法。首先，采用随机配置算法确定隐层节点的数量、输入权值和偏差；其次，将贝叶斯分位数回归嵌入到随机配... 详细信息

针对数据中异常值或噪声会导致预测模型的准确性低和泛化性能差等问题提出了基于贝叶斯分位数回归的鲁棒随机配置网络预测区间方法。首先，采用随机配置算法确定隐层节点的数量、输入权值和偏差；其次，将贝叶斯分位数回归嵌入到随机配置网络代替经典的最小二乘回归，以非对称拉普拉斯分布作为随机配置网络噪声的先验分布，使用最大后验估计将随机配置网络噪声的先验分布转化为输出权值的后验分布；然后，通过期望最大化算法迭代优化随机配置网络的噪声和输出权值上假设分布的超参数；最后，在四个标准数据集和城市固废焚烧过程的历史数据的测试表明本文方法在预测精度、预测区间和鲁棒性方面具有优势。

关键词：贝叶斯分位数回归随机配置网络期望最大化预测区间鲁棒性