非線性動力學、因果腦網(wǎng)絡與聚類穩(wěn)定性在腦電信號分析中的應用研究.pdf

1、聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文不包含其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律責任由本人承擔。論文作者簽』醚日期：砂∥、多、衍關于學位論文使用權的說明本人完全了解太原理工大學有關保管、使用學位論文的規(guī)定，其中包括：①學校有權保管、并向有關部門送交學位論文的原件與復印件；②

2、學?？梢圆捎糜坝?、縮印或其它復制手段復制并保存學位論文；③學?？稍试S學位論文被查閱或借閱；④學?？梢詫W術交流為目的，復制贈送和交換學位論文；⑤學?？梢怨紝W位論文的全部或部分內容(保密學位論文在解密后遵守此規(guī)定)。作者簽名：導師簽名：髑礫鑼勿日期：IA|≮jj拷。日期：∥，F(xiàn)J、玎太原理工大學博士研究生學位論文別上能得到有效的應用，為非線性動力學在腦電信號分析方面提出新的研究視角。(2)本文提出了一種因果腦網(wǎng)絡的構建方法，并將其應用在錯

3、誤相關負電位腦電信號的研究分析中。該方法是以獨立成分分析、多元自回歸模型和格蘭杰因果分析為基礎，進行大腦認知活動下多區(qū)域、多功能源的聯(lián)合分析。通過獨立成分分析分解觀測到的EEG信號，利用源定位方法獲取與大腦認知活動相關的獨立成分功能源，采用格蘭杰因果分析建立功能源之間的有效連接，在大腦源空間以多元自回歸模型進行腦電信號因果網(wǎng)絡的構建。最終，將構建的因果腦網(wǎng)絡方法應用在錯誤相關負電位的腦電信號。實驗表明，這種方法能夠從有效連接的角度獲得大

4、腦功能源之間的信息流向，并且能夠探測不同功能源之間的因果影響。因此，因果腦網(wǎng)絡的建立對于探索大腦認知活動下，大腦源空間的動態(tài)源屬性發(fā)生機制以及大腦神經系統(tǒng)的瞬時信息流模型具有重要意義。(3)本文提出了一種基于穩(wěn)定性理論的仿射傳播聚類分析方法，并將其應用在運動想象腦電信號的模式識別和自動聚類。該算法是基于數(shù)據(jù)點之間相似度得到一組候選的聚類中心參考度，針對每個候選的聚類中心參考度，通過比較不同類別之間的標準化互信息來計算聚類的穩(wěn)定性?；诰?/p>

5、類穩(wěn)定性理論，獲得產生最穩(wěn)定結果的最好的共享聚類中心參考度。最后在運動想象腦電信號上應用此算法，并與kmeans等傳統(tǒng)基于聚類中心的聚類算法進行了對比研究。實驗結果表明，本文提出的算法獲得了更好的聚類性能，并且根據(jù)最佳穩(wěn)定性得到的聚類中心參考度可獲得穩(wěn)定的聚類結果。該研究表明提出的算法對于非穩(wěn)定的腦電信號的數(shù)據(jù)聚類具有很好的有效性和魯棒性，并為聚類分析在腦電信號的應用指明了新的方向?？傊?，本文的工作探討了情感腦電信號中的非線性復雜度特征