脑机接口 (BCI) 技术通过解释脑电活动实现了人与计算机或其他外部设备之间的直接通信 (Cecotti and Graser, 2010; Manor and Geva, 2015)。BCI 技术在各个领域有着广泛的应用,例如运动方向识别 (Zhang et al., 2022a)、情绪识别 (Chen et al., 2019; Joshi and Ghongade, 2021; Tao et al., 2023) 和癫痫发作检测 (Xu et al., 2020; Dissanayake et al., 2021; Jana and Mukherjee, 2021; Wang B. et al., 2023)。同时,研究人员正在积极研究脑电图 (EEG) 在目标识别领域的潜在应用 (Lan et al., 2021)。在复杂环境中,计算机视觉容易受到环境干扰,
由于数据集较小且难以获取标签,使用机器学习从 EEG 等生物信号中解码信息一直是一项挑战。我们提出了一种基于重建的自监督学习模型,即 EEG 的掩蔽自动编码器 (MAEEG),通过学习使用 Transformer 架构重建掩蔽的 EEG 特征来学习 EEG 表示。我们发现,当仅给出少量标签时,MAEEG 可以学习显着改善睡眠阶段分类的表示(准确率提高约 5%)。我们还发现,基于重建的 SSL 预训练期间的输入样本长度和不同的掩蔽方式对下游模型性能有很大影响。具体而言,学习重建更大比例和更集中的掩蔽信号可带来更好的睡眠分类性能。我们的研究结果深入了解了基于重建的 SSL 如何帮助 EEG 的表征学习。
