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ÿ…...
[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,此State对象当前是否在树中。/// 在创建State对象之后,在调用initState之前,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,不影响任何鼠标键盘操作,不影响工作 2、利用系统热键快速隐藏(ALT1键 隐藏与显示) 3、日积月累单词会有进步 4、软件下载地址: 免安装,代码未加密,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,同学们也要准备一系列开学用品,方便我们的学习生活,那有哪些数码物品可以在开学前准备的呢,接下来给大家安利几款很不错很实用的数码好物! 推荐一: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(Modem)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,…...
Go语言入门指南:基础语法和常用特性(下)
上一节,我们了解Go语言特性以及第一个Go语言程序——Hello World,这一节就让我们更深入的了解一下Go语言的**基础语法**吧! 一、行分隔符 在 Go 程序中,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: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: 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: 内存泄漏:是指本应该被GC回收的无用对象没有被回收,导致内存空间的浪费,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:长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用,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: 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? 微服务定义 拓展补充: 单体架构 单体架构:将业务的所有功能集中在一个项目中开发,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: RabbitMQ如何保证消息不丢失 候选人: 嗯!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,这里面就要求了消息的高可用性,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(MySQL 5.7.6后全文件索引可用WITH PARSER ngram,针对中文,日文,韩文) 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,支持头插,头删,尾插,尾删,并且列表中的内容是可以重复的。 如果搭配使用rpush和lpop,那么就相当于队列 如果搭配使用rpush和rpop,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,用于作业过程中保护工人的脚,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,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(三)编码与调制 在计算机网络中,计算机需要处理和传输用户的文字、图片、音频和视频,它们可以统称为消息 数据是运输信息的实体,计算机只能处理二进制数据,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,新的设备容量是多大(C) A 900G B 1800G C 1500G D 300G 6300G−300G 1500G 由于一块硬盘用于奇偶校验,所以设备容量将是1500G. Raid 5是一种磁盘阵列,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(制作登录页面) 如果不使用窗口布局,会带来的后果: 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…...
从Kaggle竞赛到现实应用:聊聊ResNet18在驾驶安全监控中的潜力与局限
从Kaggle竞赛到现实应用:ResNet18在驾驶安全监控中的潜力与局限 当计算机视觉技术走出实验室,真正进入驾驶安全监控这样的关键场景时,我们需要思考的远不止模型在测试集上的准确率。ResNet18作为轻量级深度网络的代表,其在Kaggle竞…...
使用Node.js在虚拟机后端服务中集成Taotoken多模型调用
🚀 告别海外账号与网络限制!稳定直连全球优质大模型,限时半价接入中。 👉 点击领取海量免费额度 使用Node.js在虚拟机后端服务中集成Taotoken多模型调用 在虚拟机环境中部署Node.js后端服务时,直接对接多个大模型厂商…...
免费开源桌面分区工具:如何用NoFences在5分钟内整理好你的Windows桌面
免费开源桌面分区工具:如何用NoFences在5分钟内整理好你的Windows桌面 【免费下载链接】NoFences 🚧 Open Source Stardock Fences alternative 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/no/NoFences 你是否每天都要面对杂乱无章的Windows桌面&…...
答辩 PPT 还在熬夜手搓?Paperxie AI 一键救场,毕业季不熬无用夜
paperxie-免费查重复率aigc检测/开题报告/毕业论文/智能排版/文献综述/AI PPThttps://www.paperxie.cn/ppt/createhttps://www.paperxie.cn/ppt/create 当论文终稿尘埃落定,本以为能松一口气,却发现答辩 PPT 成了压垮心态的最后一根稻草。对着空白页面不…...
迪士尼收购卢卡斯影业:顶级IP运营与商业并购的教科书案例
1. 一笔改变好莱坞格局的交易:迪士尼收购卢卡斯影业深度解析2012年10月30日,一则新闻震动了全球娱乐产业和无数影迷的心:华特迪士尼公司宣布,将以约40.5亿美元的价格,收购乔治卢卡斯创立的卢卡斯影业及其旗下最核心的资…...
凰标:让草根创作不再被资本随意定义@凤凰标志
——一场属于民间的反垄断革命当代文娱行业最大的不公,从来不是草根缺乏创作能力,而是资本垄断了全部的定义权与话语权。 长期以来,从作品好坏、内容价值、审美取向到行业前途,所有评判标准皆由资本制定、流量数据裁定。无数底层创…...
OpenClaw-Readwise:自动化同步阅读笔记到Obsidian的实践指南
1. 项目概述:一个连接阅读与笔记的自动化桥梁 如果你和我一样,是个重度阅读爱好者,同时又在使用 Readwise 和 Obsidian 这类工具来管理自己的知识库,那你一定遇到过这个痛点:在 Readwise 里高亮、标注的精彩内容&…...
为什么 Promise 比 setTimeout 先执行?——JavaScript 事件循环与异步顺序完全指南
为什么 Promise 比 setTimeout 先执行?——JavaScript 事件循环与异步顺序完全指南 这是 JavaScript 异步中最经典也最容易困惑的问题之一。核心答案是: Promise 的回调属于 Microtask(微任务),setTimeout 属于 Macro…...
机器学习在资产管理中的应用:从数据到投资组合的端到端框架
1. 项目概述:当机器学习遇见资产管理如果你在资产管理行业待过,或者对量化投资感兴趣,那你肯定不止一次想过:那些复杂的市场数据、财报、新闻,能不能让机器来帮我们分析,甚至做出决策?firmai/ma…...
Python爬虫项目架构解析:从Requests到数据清洗的工程化实践
1. 项目概述:一个Python驱动的自动化数据采集与分析工具最近在GitHub上看到一个挺有意思的项目,叫Niceck/hhxg-top-hhxg-python。光看这个仓库名,可能有点摸不着头脑,但点进去研究一下就会发现,这其实是一个用Python编…...
