当前位置: 首页 > news >正文

【信号处理】基于DGGAN的单通道脑电信号增强和情绪检测(tensorflow)

关于

情绪检测,是脑科学研究中的一个常见和热门的方向。在进行情绪检测的分类中,真实数据不足,经常导致情绪检测模型的性能不佳。因此,对数据进行增强,成为了一个提升下游任务的重要的手段。本项目通过DCGAN模型实现脑电信号的扩充。

 图片来源:https://www.medicalnewstoday.com/articles/seizure-eeg

工具

数据

方法实现

DCGAN速递:https://arxiv.org/abs/1511.06434

数据加载和预处理
import numpy as np # linear algebra
import pandas as pd # data processing, CSV file I/O (e.g. pd.read_csv)
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from tensorflow.keras.utils import to_categorical
from sklearn.model_selection import train_test_split
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras import Sequential
from tensorflow.keras.layers import Dense, Dropout
from tensorflow.keras.layers import Embedding
from tensorflow.keras.layers import LSTM
from tensorflow.keras.optimizers import SGD
from sklearn.metrics import accuracy_score
from model_DCGAN import DCGAN
from tensorflow.keras.optimizers import Adam, SGD, RMSprop
from sklearn.utils import shuffle
from sklearn.ensemble import GradientBoostingClassifieruse_feature_reduction = Truetf.keras.backend.clear_session()df=pd.read_csv('dataset/emotions.csv')encode = ({'NEUTRAL': 0, 'POSITIVE': 1, 'NEGATIVE': 2} )
#new dataset with replaced values
df_encoded = df.replace(encode)print(df_encoded.head())
print(df_encoded['label'].value_counts()),x=df_encoded.drop(["label"]  ,axis=1)
y = df_encoded.loc[:,'label'].valuesscaler = StandardScaler()
scaler.fit(x)
x = scaler.transform(x)
y = to_categorical(y)x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(x, y, test_size = 0.2, random_state = 4)if use_feature_reduction:# Feature reduction partest = GradientBoostingClassifier(n_estimators=10, learning_rate=0.1, random_state=0).fit(x_train,y_train.argmax(-1))# Obtain feature importance results from Gradient Boosting Regressorfeature_importance = est.feature_importances_epsilon_feature = 1e-2x_train = x_train[:, feature_importance > epsilon_feature]x_test = x_test[:, feature_importance > epsilon_feature]
设置DCGAN优化器

# setup optimzers
gen_optim = Adam(1e-4, beta_1=0.5)
disc_optim = RMSprop(5e-4)
 训练GAN生成类别0脑电数据
# generate samples for class 0
generator_class = 0
dcgan = DCGAN(gen_optim, disc_optim, noise_dim=100, dropout=0.3, input_dim=x_train.shape[2])
x_train_class_0 = x_train[y_train[:,generator_class]==1,:]
loss_history_class_0, acc_history_class_0, grads_history_class_0 = dcgan.train(x_train_class_0, epochs=100)
print("Class 0 fake samples are generating")
generator_class_0 = dcgan.generator
generated_samples_class_0, _ = dcgan.generate_fake_data(N=len(x_train_class_0))
  训练GAN生成类别1脑电数据
# generate samples for class 1
generator_class = 1
dcgan = DCGAN(gen_optim, disc_optim, noise_dim=100, dropout=0.3, input_dim=x_train.shape[2])
x_train_class_1 = x_train[y_train[:,generator_class]==1,:]
loss_history_class_1, acc_history_class_1, grads_history_class_1 = dcgan.train(x_train_class_1, epochs=100)
print("Class 1 fake samples are generating")
generator_class_1 = dcgan.generator
generated_samples_class_1, _ = dcgan.generate_fake_data(N=len(x_train_class_1))
 训练GAN生成类别2脑电数据
# generate samples for class 2
generator_class = 2
dcgan = DCGAN(gen_optim, disc_optim, noise_dim=100, dropout=0.3, input_dim=x_train.shape[2])
x_train_class_2 = x_train[y_train[:,generator_class]==1,:]
loss_history_class_2, acc_history_class_2, grads_history_class_2 = dcgan.train(x_train_class_2,epochs=100)
print("Class 2 fake samples are generating")
generator_class_2 = dcgan.generator
generated_samples_class_2, _ = dcgan.generate_fake_data(N=len(x_train_class_2))
合成数据融入真实训练数据集
generated_samples = np.concatenate((generated_samples_class_0,generated_samples_class_1,generated_samples_class_2),axis=0)
generated_y =np.concatenate((np.zeros((len(x_train_class_0),),dtype=np.int32),np.ones((len(x_train_class_1),),dtype=np.int32),2 * np.ones((len(x_train_class_2),),dtype=np.int32)),axis=0)generated_y = to_categorical(generated_y)x_train_all = np.concatenate((x_train,generated_samples),axis=0)
y_train_all = np.concatenate((y_train,generated_y), axis=0)#shuffle training data
x_train_all, y_train_all = shuffle(x_train_all,y_train_all)
 基于数据增强的LSTM模型情绪检测
model = Sequential()
model.add(LSTM(64, input_shape=(1,x_train_all.shape[2]),activation="relu",return_sequences=True))
model.add(Dropout(0.2))
model.add(LSTM(32,activation="sigmoid"))
model.add(Dropout(0.2))
model.add(Dense(3, activation='sigmoid'))
model.compile(loss = 'categorical_crossentropy', optimizer = "adam", metrics = ['accuracy'])
model.summary()history = model.fit(x_train_all, y_train_all, epochs = 250, validation_data= (x_test, y_test))
score, acc = model.evaluate(x_test, y_test)pred = model.predict(x_test)
predict_classes = np.argmax(pred,axis=1)
expected_classes = np.argmax(y_test,axis=1)
print(expected_classes.shape)
print(predict_classes.shape)
correct = accuracy_score(expected_classes,predict_classes)
print(f"Test Accuracy: {correct}")

已附DCGAN模型

相关项目和代码问题,欢迎沟通交流。

相关文章:

【信号处理】基于DGGAN的单通道脑电信号增强和情绪检测(tensorflow)

关于 情绪检测,是脑科学研究中的一个常见和热门的方向。在进行情绪检测的分类中,真实数据不足,经常导致情绪检测模型的性能不佳。因此,对数据进行增强,成为了一个提升下游任务的重要的手段。本项目通过DCGAN模型实现脑…...

使用 Docker Compose 部署 Spring Boot 应用

使用 Docker Compose 部署 Spring Boot 应用 第一步:创建 Spring Boot 应用的 Dockerfile 在您的 Spring Boot 项目根目录中创建一个 Dockerfile。 编辑 Dockerfile,添加以下内容: # 基础镜像使用 OpenJDK FROM openjdk:11-jdk-slim# 维护者…...

nginx 正向代理 https

问题背景 因为网络环境受限,应用服务器无法直接访问外网,需要前置机上中转一下,这种情况可在应用服务器修改/etc/hosts文件指向前置机,在前置机上的nginx设置四层代理,从而出站。 方案 根据How to Use NGINX as an …...

vue3从其他页面跳转页面头部组件菜单el-menu菜单高亮

主要代码 import { ref, onMounted, watch } from vue; const activeIndex ref("/"); const route useRoute();onMounted(() > {updateActiveMenu(); });watch(() > route.path, updateActiveMenu);function updateActiveMenu() {// 根据路由更新activeMenu…...

python 条件循环语句

python 条件循环语句 一、条件控制语句1. Python3 条件控制2. if 语句3. if 嵌套4. match...case5. 注意: 二、循环控制语句1. Python3 循环语句2. while 循环3. 无限循环4. while 循环使用 else 语句5. 简单语句组6. for 语句7. for...else8. break 和 continue 语…...

CIM搭建实现发送消息的效果

目录 背景过程1、下载代码2、进行配置3、直接启动项目4、打开管理界面5、启动web客户端实例项目6、发送消息 项目使用总结 背景 公司项目有许多需要发送即时消息的场景,之前一直采用的是传统的websocket连接,它会存在掉线严重,不可重连&…...

C++第十三弹---内存管理(下)

✨个人主页: 熬夜学编程的小林 💗系列专栏: 【C语言详解】 【数据结构详解】【C详解】 目录 1、operator new与operator delete函数 1.1、operator new与operator delete函数 2、new和delete的实现原理 2.1、内置类型 2.2、自定义类型 …...

Python爬虫学习完整版

一、什么是爬虫 网络爬虫,是一种按照一定规则,自动抓取互联网信息的程序或者脚本。由于互联网数据的多样性和资源的有限性,根据用户需求定向抓取相关网页并分析也成为如今主流的爬取策略。 1 爬虫可以做什么 你可以爬取网络上的的图片&#…...

JavaScript中的继承方式详解

Question JavaScript实现继承的方式? 包含原型链继承、构造函数继承、组合继承、原型式继承、寄生式继承、寄生组合式继承和ES6 类继承 JavaScript实现继承的方式 在JavaScript中,实现继承的方式多种多样,每种方式都有其优势和适用场景。以下…...

Git基础(23):Git分支合并实战保姆式流程

文章目录 前言准备正常分支合并1. 创建两个不冲突分支2. 将dev合并到test 冲突分支合并1. 制造分支冲突2. 冲突合并 前言 Git分支合并操作 准备 这里先在Gitee创建了一个空仓库,方便远程查看内容。 正常分支合并 1. 创建两个不冲突分支 (1&#xf…...

为什么有些前端一直用 div 当按钮,而不是用 button?

1. HTML 中的 <div> 和 <button> 在了解为什么有些前端开发者更喜欢使用 <div> 作为按钮之前&#xff0c;让我们先来了解一下 <div> 和 <button> 标签在 HTML 中的作用和区别。 <div>&#xff1a;是 HTML 中的一个通用容器元素&#xff0…...

python实战之基础篇(一)

1. 注释 # coding utf-8 # 该注释放到文件第一行, 这个注释告诉python解释器该文件的编码集是UTF-82. 导入语句有三种形式 import <模块名> from <模块名> import <代码元素> from <模块名> import <代码元素> as <代码元素别名>3. 获取…...

第十四届蓝桥杯大赛软件赛省赛C/C++ 大学 B 组(补题)

文章目录 1 日期统计2 01串的熵3 冶炼金属4 飞机降落5 接龙数列6 岛屿个数7 子串简写8 整数删除9 景区导游10 砍树 前言&#xff1a;时隔一年&#xff0c;再次做这套题(去年参赛选手)&#xff0c;差点道心不稳T_T&#xff0c;故作此补题&#xff01; 1 日期统计 没写出来&…...

蓝桥杯刷题--python-32

4964. 子矩阵 - AcWing题库 from collections import deque n, m, a, b map(int, input().split()) mod 998244353 nums [] for _ in range(n): nums.append(list(map(int, input().split()))) rmin [[0 for i in range(m)] for i in range(n)] rmax [[0 for i in ran…...

单例模式如何保证实例的唯一性

前言 什么是单例模式 指一个类只有一个实例&#xff0c;且该类能自行创建这个实例的一种创建型设计模式。使用目的&#xff1a;确保在整个系统中只能出现类的一个实例&#xff0c;即一个类只有一个对象。对于频繁使用的对象&#xff0c;“忽略”创建时的开销。特点&#xff1a…...

IntelliJ IDE 插件开发 | (七)PSI 入门及实战(实现 MyBatis 插件的跳转功能)

系列文章 IntelliJ IDE 插件开发 |&#xff08;一&#xff09;快速入门IntelliJ IDE 插件开发 |&#xff08;二&#xff09;UI 界面与数据持久化IntelliJ IDE 插件开发 |&#xff08;三&#xff09;消息通知与事件监听IntelliJ IDE 插件开发 |&#xff08;四&#xff09;来查收…...

【教程】iOS如何抓取HTTP和HTTPS数据包经验分享

&#x1f4f1; 在日常的App开发和研发调研中&#xff0c;对各类App进行深入的研究分析时&#xff0c;我们需要借助专业的抓包应用来协助工作。本文将介绍如何使用iOS手机抓包工具来获取HTTP和HTTPS数据包&#xff0c;并推荐一款实用的抓包应用——克魔助手&#xff0c;希望能够…...

基于javaweb(springboot)汽车配件管理系统设计和实现以及文档报告

基于javaweb(springboot)汽车配件管理系统设计和实现以及文档报告 博主介绍&#xff1a;多年java开发经验&#xff0c;专注Java开发、定制、远程、文档编写指导等,csdn特邀作者、专注于Java技术领域 作者主页 央顺技术团队 Java毕设项目精品实战案例《1000套》 欢迎点赞 收藏 ⭐…...

Spring Cloud Gateway Server MVC

之前你如果要用spring cloud gateway &#xff0c;就必须是webflux 的&#xff0c;也就是必须是异步响应式编程。不能和spring mvc 一起使用。现在spring cloud 新出了一个可以不用webflux的gateway。 具体使用mvc的gateway步骤如下 普通的Eureka Client的项目 如果你只是想测…...

建立动态MGRE隧道的配置方法

目录 一、实验拓扑 1.1通用配置 1.1.1地址配置 1.1.2静态缺省指向R5&#xff0c;实现公网互通 1.1.3MGRE协议配置 1.1.4配置静态 二、Shortcut方式 三、Normal方式&#xff08;非shortcut&#xff09; 四、总结 一、实验拓扑 下面两种配置方法皆使用静态方式 1.1通用配…...

idea大量爆红问题解决

问题描述 在学习和工作中&#xff0c;idea是程序员不可缺少的一个工具&#xff0c;但是突然在有些时候就会出现大量爆红的问题&#xff0c;发现无法跳转&#xff0c;无论是关机重启或者是替换root都无法解决 就是如上所展示的问题&#xff0c;但是程序依然可以启动。 问题解决…...

大数据学习栈记——Neo4j的安装与使用

本文介绍图数据库Neofj的安装与使用&#xff0c;操作系统&#xff1a;Ubuntu24.04&#xff0c;Neofj版本&#xff1a;2025.04.0。 Apt安装 Neofj可以进行官网安装&#xff1a;Neo4j Deployment Center - Graph Database & Analytics 我这里安装是添加软件源的方法 最新版…...

vscode(仍待补充)

写于2025 6.9 主包将加入vscode这个更权威的圈子 vscode的基本使用 侧边栏 vscode还能连接ssh&#xff1f; debug时使用的launch文件 1.task.json {"tasks": [{"type": "cppbuild","label": "C/C: gcc.exe 生成活动文件"…...

【CSS position 属性】static、relative、fixed、absolute 、sticky详细介绍,多层嵌套定位示例

文章目录 ★ position 的五种类型及基本用法 ★ 一、position 属性概述 二、position 的五种类型详解(初学者版) 1. static(默认值) 2. relative(相对定位) 3. absolute(绝对定位) 4. fixed(固定定位) 5. sticky(粘性定位) 三、定位元素的层级关系(z-i…...

鸿蒙中用HarmonyOS SDK应用服务 HarmonyOS5开发一个生活电费的缴纳和查询小程序

一、项目初始化与配置 1. 创建项目 ohpm init harmony/utility-payment-app 2. 配置权限 // module.json5 {"requestPermissions": [{"name": "ohos.permission.INTERNET"},{"name": "ohos.permission.GET_NETWORK_INFO"…...

拉力测试cuda pytorch 把 4070显卡拉满

import torch import timedef stress_test_gpu(matrix_size16384, duration300):"""对GPU进行压力测试&#xff0c;通过持续的矩阵乘法来最大化GPU利用率参数:matrix_size: 矩阵维度大小&#xff0c;增大可提高计算复杂度duration: 测试持续时间&#xff08;秒&…...

如何理解 IP 数据报中的 TTL?

目录 前言理解 前言 面试灵魂一问&#xff1a;说说对 IP 数据报中 TTL 的理解&#xff1f;我们都知道&#xff0c;IP 数据报由首部和数据两部分组成&#xff0c;首部又分为两部分&#xff1a;固定部分和可变部分&#xff0c;共占 20 字节&#xff0c;而即将讨论的 TTL 就位于首…...

2023赣州旅游投资集团

单选题 1.“不登高山&#xff0c;不知天之高也&#xff1b;不临深溪&#xff0c;不知地之厚也。”这句话说明_____。 A、人的意识具有创造性 B、人的认识是独立于实践之外的 C、实践在认识过程中具有决定作用 D、人的一切知识都是从直接经验中获得的 参考答案: C 本题解…...

初学 pytest 记录

安装 pip install pytest用例可以是函数也可以是类中的方法 def test_func():print()class TestAdd: # def __init__(self): 在 pytest 中不可以使用__init__方法 # self.cc 12345 pytest.mark.api def test_str(self):res add(1, 2)assert res 12def test_int(self):r…...

基于Java+MySQL实现(GUI)客户管理系统

客户资料管理系统的设计与实现 第一章 需求分析 1.1 需求总体介绍 本项目为了方便维护客户信息为了方便维护客户信息&#xff0c;对客户进行统一管理&#xff0c;可以把所有客户信息录入系统&#xff0c;进行维护和统计功能。可通过文件的方式保存相关录入数据&#xff0c;对…...