非線性動(dòng)力學(xué)、因果腦網(wǎng)絡(luò)與聚類穩(wěn)定性在腦電信號(hào)分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的科研成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文作者簽』醚日期：砂∥、多、衍關(guān)于學(xué)位論文使用權(quán)的說(shuō)明本人完全了解太原理工大學(xué)有關(guān)保管、使用學(xué)位論文的規(guī)定，其中包括：①學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件；②

2、學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文；③學(xué)校可允許學(xué)位論文被查閱或借閱；④學(xué)校可以學(xué)術(shù)交流為目的，復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文；⑤學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容(保密學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定)。作者簽名：導(dǎo)師簽名：髑礫鑼勿日期：IA|≮jj拷。日期：∥，F(xiàn)J、玎太原理工大學(xué)博士研究生學(xué)位論文別上能得到有效的應(yīng)用，為非線性動(dòng)力學(xué)在腦電信號(hào)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(luò)的構(gòu)建方法，并將其應(yīng)用在錯(cuò)

3、誤相關(guān)負(fù)電位腦電信號(hào)的研究分析中。該方法是以獨(dú)立成分分析、多元自回歸模型和格蘭杰因果分析為基礎(chǔ)，進(jìn)行大腦認(rèn)知活動(dòng)下多區(qū)域、多功能源的聯(lián)合分析。通過(guò)獨(dú)立成分分析分解觀測(cè)到的EEG信號(hào)，利用源定位方法獲取與大腦認(rèn)知活動(dòng)相關(guān)的獨(dú)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(jìn)行腦電信號(hào)因果網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。最終，將構(gòu)建的因果腦網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用在錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)電位的腦電信號(hào)。實(shí)驗(yàn)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(cè)不同功能源之間的因果影響。因此，因果腦網(wǎng)絡(luò)的建立對(duì)于探索大腦認(rèn)知活動(dòng)下，大腦源空間的動(dòng)態(tài)源屬性發(fā)生機(jī)制以及大腦神經(jīng)系統(tǒng)的瞬時(shí)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(yīng)用在運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)的模式識(shí)別和自動(dòng)聚類。該算法是基于數(shù)據(jù)點(diǎn)之間相似度得到一組候選的聚類中心參考度，針對(duì)每個(gè)候選的聚類中心參考度，通過(guò)比較不同類別之間的標(biāo)準(zhǔn)化互信息來(lái)計(jì)算聚類的穩(wěn)定性?；诰?/p>

5、類穩(wěn)定性理論，獲得產(chǎn)生最穩(wěn)定結(jié)果的最好的共享聚類中心參考度。最后在運(yùn)動(dòng)想象腦電信號(hào)上應(yīng)用此算法，并與kmeans等傳統(tǒng)基于聚類中心的聚類算法進(jìn)行了對(duì)比研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(jié)果。該研究表明提出的算法對(duì)于非穩(wěn)定的腦電信號(hào)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(hào)的應(yīng)用指明了新的方向。總之，本文的工作探討了情感腦電信號(hào)中的非線性復(fù)雜度特征