当前位置: 首页 > news >正文

信号处理--基于EEG脑电信号的眼睛状态的分析

本实验为生物信息学专题设计小项目。项目目的是通过提供的14导联EEG 脑电信号,实现对于人体睁眼和闭眼两个状态的数据分类分析。每个脑电信号的时长大约为117秒。

目录

加载相关的库函数

读取脑电信号数据并查看数据的属性

绘制脑电多通道连接矩阵

绘制两类数据的相对占比

 数据集划分和预处理

模型定义及可视化

模型训练及训练可视化

模型评价


加载相关的库函数

import tensorflow.compat.v1 as tf
from sklearn.metrics import confusion_matrix
import numpy as np
from scipy.io import loadmat
import os
from pywt import wavedec
from functools import reduce
from scipy import signal
from scipy.stats import entropy
from scipy.fft import fft, ifft
import pandas as pd
from sklearn.model_selection import train_test_split, StratifiedKFold
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from tensorflow import keras as K
import matplotlib.pyplot as plt
import scipy
from sklearn import metrics
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier
from sklearn.svm import SVC
from sklearn.metrics import accuracy_score
from sklearn.model_selection import KFold,cross_validate
from tensorflow.keras.layers import Dense, Activation, Flatten, concatenate, Input, Dropout, LSTM, Bidirectional,BatchNormalization,PReLU,ReLU,Reshape
from keras.wrappers.scikit_learn import KerasClassifier
from sklearn.metrics import classification_report
from tensorflow.keras.models import Sequential, Model, load_model
import matplotlib.pyplot as plt;
from tensorflow.keras.callbacks import EarlyStopping, ModelCheckpoint
from sklearn.decomposition import PCA
from tensorflow import keras
from sklearn.model_selection import cross_val_score
from tensorflow.keras.layers import Conv1D,Conv2D,Add
from tensorflow.keras.layers import MaxPool1D, MaxPooling2D
import seaborn as snsimport warnings
warnings.filterwarnings('ignore')

读取脑电信号数据并查看数据的属性

df = pd.read_csv("../input/eye-state-classification-eeg-dataset/EEG_Eye_State_Classification.csv")df.info()

 

 

绘制脑电多通道连接矩阵

 

plt.figure(figsize = (15,15))
cor_matrix = df.corr()
sns.heatmap(cor_matrix,annot=True)

 

绘制两类数据的相对占比

# Plotting target distribution 
plt.figure(figsize=(6,6))
df['eyeDetection'].value_counts().plot.pie(explode=[0.1,0.1], autopct='%1.1f%%', shadow=True, textprops={'fontsize':16}).set_title("Target distribution")

 数据集划分和预处理

data = df.copy()
y= data.pop('eyeDetection')
x= datax_new = StandardScaler().fit_transform(x)x_new = pd.DataFrame(x_new) 
x_new.columns = x.columnsx_train,x_test,y_train,y_test = train_test_split(x_new,y,test_size=0.15)x_train = np.array(x_train).reshape(-1,14,1)
x_test = np.array(x_test).reshape(-1,14,1)

模型定义及可视化

inputs = tf.keras.Input(shape=(14,1))Dense1 = Dense(64, activation = 'relu',kernel_regularizer=keras.regularizers.l2())(inputs)#Dense2 = Dense(128, activation = 'relu',kernel_regularizer=keras.regularizers.l2())(Dense1)
#Dense3 = Dense(256, activation = 'relu',kernel_regularizer=keras.regularizers.l2())(Dense2)lstm_1=  Bidirectional(LSTM(256, return_sequences = True))(Dense1)
drop = Dropout(0.3)(lstm_1)
lstm_3=  Bidirectional(LSTM(128, return_sequences = True))(drop)
drop2 = Dropout(0.3)(lstm_3)flat = Flatten()(drop2)#Dense_1 = Dense(256, activation = 'relu')(flat)Dense_2 = Dense(128, activation = 'relu')(flat)
outputs = Dense(1, activation='sigmoid')(Dense_2)model = tf.keras.Model(inputs, outputs)model.summary()tf.keras.utils.plot_model(model)def train_model(model,x_train, y_train,x_test,y_test, save_to, epoch = 2):opt_adam = keras.optimizers.Adam(learning_rate=0.001)es = EarlyStopping(monitor='val_loss', mode='min', verbose=1, patience=10)mc = ModelCheckpoint(save_to + '_best_model.h5', monitor='val_accuracy', mode='max', verbose=1, save_best_only=True)lr_schedule = tf.keras.callbacks.LearningRateScheduler(lambda epoch: 0.001 * np.exp(-epoch / 10.))model.compile(optimizer=opt_adam,loss=['binary_crossentropy'],metrics=['accuracy'])history = model.fit(x_train,y_train,batch_size=20,epochs=epoch,validation_data=(x_test,y_test),callbacks=[es,mc,lr_schedule])saved_model = load_model(save_to + '_best_model.h5')return model,history

 

 

模型训练及训练可视化

model,history = train_model(model, x_train, y_train,x_test, y_test, save_to= './', epoch = 100)plt.plot(history.history['accuracy'])
plt.plot(history.history['val_accuracy'])
plt.title('model accuracy')
plt.ylabel('accuracy')
plt.xlabel('epoch')
plt.legend(['train', 'test'], loc='upper left')
plt.show()
# summarize history for loss
plt.plot(history.history['loss'])
plt.plot(history.history['val_loss'])
plt.title('model loss')
plt.ylabel('loss')
plt.xlabel('epoch')
plt.legend(['train', 'test'], loc='upper left')
plt.show()

 

 

 

模型评价

y_pred =model.predict(x_test)
y_pred = np.array(y_pred >= 0.5, dtype = np.int)
confusion_matrix(y_test, y_pred)print(classification_report(y_test, y_pred))

 

相关文章:

信号处理--基于EEG脑电信号的眼睛状态的分析

本实验为生物信息学专题设计小项目。项目目的是通过提供的14导联EEG 脑电信号,实现对于人体睁眼和闭眼两个状态的数据分类分析。每个脑电信号的时长大约为117秒。 目录 加载相关的库函数 读取脑电信号数据并查看数据的属性 绘制脑电多通道连接矩阵 绘制两类数据…...

Redis高可用:主从复制详解

目录 1.什么是主从复制? 2.优势 3.主从复制的原理 4.全量复制和增量复制 4.1 全量复制 4.2 增量复制 5.相关问题总结 5.1 当主服务器不进行持久化时复制的安全性 5.2 为什么主从全量复制使用RDB而不使用AOF? 5.3 为什么还有无磁盘复制模式&#xff…...

[Flutter]有的时候调用setState(() {})报错?

先看FlutterSDK的原生类State中有一个变量mounted。 abstract class State<T extends StatefulWidget> with Diagnosticable {/// mounted的作用是&#xff0c;此State对象当前是否在树中。/// 在创建State对象之后&#xff0c;在调用initState之前&#xff0c;框架通过…...

利用屏幕水印学习英语单词,无打扰英语单词学习

1、利用屏幕水印学习英语单词&#xff0c;不影响任何鼠标键盘操作&#xff0c;不影响工作 2、利用系统热键快速隐藏&#xff08;ALT1键 隐藏与显示&#xff09; 3、日积月累单词会有进步 4、软件下载地址: 免安装&#xff0c;代码未加密&#xff0c;安全的屏幕水印学习英语…...

开学必备物品清单!这几款优先考虑!

​马上就要开学了&#xff0c;同学们也要准备一系列开学用品&#xff0c;方便我们的学习生活&#xff0c;那有哪些数码物品可以在开学前准备的呢&#xff0c;接下来给大家安利几款很不错很实用的数码好物&#xff01; 推荐一&#xff1a;南卡00压开放式蓝牙耳机 南卡00压开放式…...

聊聊调制解调器

目录 1.什么是调制解调器 2.调制解调器的工作原理 3.调制解调器的作用 4.调制解调器未来发展 1.什么是调制解调器 调制解调器&#xff08;Modem&#xff09;是一种用于在数字设备和模拟设备之间进行数据传输的设备。调制解调器将数字数据转换为模拟信号进行传输&#xff0c;…...

Go语言入门指南:基础语法和常用特性(下)

上一节&#xff0c;我们了解Go语言特性以及第一个Go语言程序——Hello World&#xff0c;这一节就让我们更深入的了解一下Go语言的**基础语法**吧&#xff01; 一、行分隔符 在 Go 程序中&#xff0c;一行代表一个语句结束。每个语句不需要像 C 家族中的其它语言一样以分号 ;…...

【MFC常用问题记录】

MFC 记录 MFC的edit control控件显示1.控件添加变量M_edit后&#xff1a;2.控件ID为IDC_EDIT1: 线程函数使用 MFC的edit control控件显示 1.控件添加变量M_edit后&#xff1a; CString str; int x 10; str.Format(_T("%d"),x); M_edit.SetWindowText(str)2.控件ID…...

ThreadLocal内存泄漏问题

引子&#xff1a; 内存泄漏&#xff1a;是指本应该被GC回收的无用对象没有被回收&#xff0c;导致内存空间的浪费&#xff0c;当内存泄露严重时会导致内存溢出。Java内存泄露的根本原因是&#xff1a;长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用&#xff0c;尽管短生命周期对象已…...

微服务基础概念【内含图解】

目录 拓展补充&#xff1a; 单体架构 分布式架构 面向服务的体系结构 云原生 微服务架构 什么是微服务&#xff1f; 微服务定义 拓展补充&#xff1a; 单体架构 单体架构&#xff1a;将业务的所有功能集中在一个项目中开发&#xff0c;最终打成一个包部署 优点&#x…...

Dockerfile创建 LNMP 服务+Wordpress 网站平台

文章目录 一.环境及准备工作1.项目环境2.服务器环境3.任务需求 二.Linux 系统基础镜像三.docker构建Nginx1.建立工作目录上传安装包2.编写 Dockerfile 脚本3.准备 nginx.conf 配置文件4.生成镜像5.创建自定义网络6.启动镜像容器7.验证 nginx 四.docker构建Mysql1. 建立工作目录…...

消息中间件篇

消息中间件篇 RabbitMQ 如何保证消息不丢失 面试官&#xff1a; RabbitMQ如何保证消息不丢失 候选人&#xff1a; 嗯&#xff01;我们当时MYSQL和Redis的数据双写一致性就是采用RabbitMQ实现同步的&#xff0c;这里面就要求了消息的高可用性&#xff0c;我们要保证消息的不…...

基本定时器

1.简介 1. 基本定时器 TIM6 和 TIM7 包含一个 16 位自动重载计数器 2. 可以专门用于驱动数模转换器 (DAC), 用于触发 DAC 的同步电路 3. 16 位自动重载递增计数器 4. 16 位可编程预分频器 5. 计数器溢出时, 会触发中断/DMA请求 从上往下看 1.开始RCC供给定时器的时钟 RCC_APB1…...

MySQL 中文全文检索

创建索引&#xff08;MySQL 5.7.6后全文件索引可用WITH PARSER ngram&#xff0c;针对中文&#xff0c;日文&#xff0c;韩文&#xff09; ALTER TABLE 表 ADD FULLTEXT 索引名 (字段) WITH PARSER ngram;或者CREATE FULLTEXT INDEX 索引名 ON 表 (字段) WITH PARSER ngram; …...

Redis——list类型详解

概要 Redis中的list类型相当于双端队列&#xff0c;支持头插&#xff0c;头删&#xff0c;尾插&#xff0c;尾删&#xff0c;并且列表中的内容是可以重复的。 如果搭配使用rpush和lpop&#xff0c;那么就相当于队列 如果搭配使用rpush和rpop&#xff0c;那么就相当于栈 lpu…...

npm 安装 git 仓库包

安装 #v1.0.0 代表版本, 例如打了仓库一个tag叫v1.0.0; 如果不指定版本则默认是最新的代码 npm install githttp://mygitlab.xxxx.net/chengchongzhen/hex-event-track.git#v1.0.0在项目根目录执行以下命令, 此时你的代码会被链接到npm的全局仓库, 类似执行了 npm install xxx …...

问题来了!你知道你穿的防砸劳保鞋的保护包头都是什么材料

防砸劳保鞋是较为常见的一种劳保鞋&#xff0c;用于作业过程中保护工人的脚&#xff0c;减少或避免被坠落物、重物砸伤或压伤脚部的工作鞋。防砸安全鞋鞋前头装有防护包头&#xff0c;具有耐压力和抗冲击性能。主要适用于矿山、机械、建筑、钢铁、冶金、运输等行业。 你穿的防砸…...

计算机网络-物理层(三)编码与调制

计算机网络-物理层&#xff08;三&#xff09;编码与调制 在计算机网络中&#xff0c;计算机需要处理和传输用户的文字、图片、音频和视频&#xff0c;它们可以统称为消息 数据是运输信息的实体&#xff0c;计算机只能处理二进制数据&#xff0c;也就是比特0和比特1。计算机中…...

Linux面试笔试题(6)

91、6块300G的硬盘做raid5&#xff0c;新的设备容量是多大&#xff08;C&#xff09; A 900G B 1800G C 1500G D 300G 6300G−300G 1500G 由于一块硬盘用于奇偶校验&#xff0c;所以设备容量将是1500G. Raid 5是一种磁盘阵列&#xff0c;将数据分散到多个硬盘上以提高性能和可…...

qt中窗口的布局

qt中窗口的布局 常用的窗口布局方式使用拖拽控件的方式调用窗口布局使用Widget控件完成窗口布局布局中嵌套布局demo&#xff08;制作登录页面&#xff09; 如果不使用窗口布局&#xff0c;会带来的后果&#xff1a; 控件可能显示不出来不能按照期望的大小显示不能跟随窗口进行…...

AI-调查研究-01-正念冥想有用吗?对健康的影响及科学指南

点一下关注吧&#xff01;&#xff01;&#xff01;非常感谢&#xff01;&#xff01;持续更新&#xff01;&#xff01;&#xff01; &#x1f680; AI篇持续更新中&#xff01;&#xff08;长期更新&#xff09; 目前2025年06月05日更新到&#xff1a; AI炼丹日志-28 - Aud…...

19c补丁后oracle属主变化,导致不能识别磁盘组

补丁后服务器重启&#xff0c;数据库再次无法启动 ORA01017: invalid username/password; logon denied Oracle 19c 在打上 19.23 或以上补丁版本后&#xff0c;存在与用户组权限相关的问题。具体表现为&#xff0c;Oracle 实例的运行用户&#xff08;oracle&#xff09;和集…...

JavaSec-RCE

简介 RCE(Remote Code Execution)&#xff0c;可以分为:命令注入(Command Injection)、代码注入(Code Injection) 代码注入 1.漏洞场景&#xff1a;Groovy代码注入 Groovy是一种基于JVM的动态语言&#xff0c;语法简洁&#xff0c;支持闭包、动态类型和Java互操作性&#xff0c…...

CVPR 2025 MIMO: 支持视觉指代和像素grounding 的医学视觉语言模型

CVPR 2025 | MIMO&#xff1a;支持视觉指代和像素对齐的医学视觉语言模型 论文信息 标题&#xff1a;MIMO: A medical vision language model with visual referring multimodal input and pixel grounding multimodal output作者&#xff1a;Yanyuan Chen, Dexuan Xu, Yu Hu…...

进程地址空间(比特课总结)

一、进程地址空间 1. 环境变量 1 &#xff09;⽤户级环境变量与系统级环境变量 全局属性&#xff1a;环境变量具有全局属性&#xff0c;会被⼦进程继承。例如当bash启动⼦进程时&#xff0c;环 境变量会⾃动传递给⼦进程。 本地变量限制&#xff1a;本地变量只在当前进程(ba…...

相机Camera日志实例分析之二:相机Camx【专业模式开启直方图拍照】单帧流程日志详解

【关注我&#xff0c;后续持续新增专题博文&#xff0c;谢谢&#xff01;&#xff01;&#xff01;】 上一篇我们讲了&#xff1a; 这一篇我们开始讲&#xff1a; 目录 一、场景操作步骤 二、日志基础关键字分级如下 三、场景日志如下&#xff1a; 一、场景操作步骤 操作步…...

2024年赣州旅游投资集团社会招聘笔试真

2024年赣州旅游投资集团社会招聘笔试真 题 ( 满 分 1 0 0 分 时 间 1 2 0 分 钟 ) 一、单选题(每题只有一个正确答案,答错、不答或多答均不得分) 1.纪要的特点不包括()。 A.概括重点 B.指导传达 C. 客观纪实 D.有言必录 【答案】: D 2.1864年,()预言了电磁波的存在,并指出…...

ElasticSearch搜索引擎之倒排索引及其底层算法

文章目录 一、搜索引擎1、什么是搜索引擎?2、搜索引擎的分类3、常用的搜索引擎4、搜索引擎的特点二、倒排索引1、简介2、为什么倒排索引不用B+树1.创建时间长,文件大。2.其次,树深,IO次数可怕。3.索引可能会失效。4.精准度差。三. 倒排索引四、算法1、Term Index的算法2、 …...

如何在最短时间内提升打ctf(web)的水平?

刚刚刷完2遍 bugku 的 web 题&#xff0c;前来答题。 每个人对刷题理解是不同&#xff0c;有的人是看了writeup就等于刷了&#xff0c;有的人是收藏了writeup就等于刷了&#xff0c;有的人是跟着writeup做了一遍就等于刷了&#xff0c;还有的人是独立思考做了一遍就等于刷了。…...

Yolov8 目标检测蒸馏学习记录

yolov8系列模型蒸馏基本流程&#xff0c;代码下载&#xff1a;这里本人提交了一个demo:djdll/Yolov8_Distillation: Yolov8轻量化_蒸馏代码实现 在轻量化模型设计中&#xff0c;**知识蒸馏&#xff08;Knowledge Distillation&#xff09;**被广泛应用&#xff0c;作为提升模型…...