对称的正定定义(SPD)矩阵渗透到许多科学学科,包括机器学习,优化和信号处理。配备了Riemannian的几何形状,SPD矩阵的空间受到了引人注目的特性及其所使用的riemannian Means,现在是某些应用中的金标准,例如脑部计算机界面(BCI)。本文解决了平均变量缺失的协方差矩阵的问题。这种情况通常发生在廉价或不可靠的传感器中,或者当伪影抑制技术删除导致等级矩阵的损坏的传感器时,阻碍了基于协方差的方法中Riemannian几何形状的使用。一种替代但可疑的方法包括删除缺少变量的矩阵,从而降低了训练集的大小。我们解决了这些局限性,并提出了一种基于大地凸的新配方。我们的方法在生成的数据集上进行了评估,这些数据集具有受控数量的丢失变量和已知基线,证明了所提出的估计器的鲁棒性。在实际BCI数据集上评估了这种方法的实际利益。我们的结果表明,所提出的平均值比经典数据插补方法更适合分类。关键字:SPD矩阵,平均值,缺少数据,数据插补。
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Junhao Wen,Ilya M Nasrallah,Ahmed Abdulkadir,Theodore D Satterthwaite,Zhijian Yang等。基因组基因座影响人脑结构协方差的模式。美国科学学院的会议记录,2023,120(52),10.1073/pnas.2300842120。hal-04362321
Zhiqiang Sha 1✉2,Evdocia anagnosou 3,Celso Bolte 4,Guillaume Auzias 5,Marlene Behramann 12,13,Calvo 14,Calvo 14,Eileen Daly 15,Eileen Daly 15,Deneuth 5,Deneuth 5,Deneuth 5,Meiyu duan Duan Duan Duan Duan Duan Duan Duan Duan Duan Duan Duan Duan duan fitz in 31,Sarah Duris fitea forrise florothe l. jac selle l. Maria Jalbrzikowski 22,Joost Janssen 4,Joseph A.国王20 King 20,Luna 22,Sarah E. Medland 32,Filippo Muratori 12.13,Bob Orange 17,Parellada 4,Joseph C J. Taylor 40,Gregory L. Wallace 41,Jan K.King 20,Luna 22,Sarah E. Medland 32,Filippo Muratori 12.13,Bob Orange 17,Parellada 4,Joseph C J. Taylor 40,Gregory L. Wallace 41,Jan K.
大脑计算机界面域中使用的抽象脑电图数据通常具有低于标准的信噪比,并且数据采集很昂贵。有效且常用的分类器来区分事件相关电位是线性判别分析,但是,它需要对特征分布进行估计。虽然功能协方差矩阵提供了此信息,但其大量的免费参数要求使用正规化方法,例如Ledoit -Wolf收缩。假设与事件相关的潜在记录的噪声没有时间锁定,我们建议将与事件相关潜在数据的协方差矩阵分离,以进一步改善线性歧视分析的协方差矩阵的估计值。我们比较了三种正则变体和基于黎曼几何形状的特征表示,与我们提出的新型线性判别分析与时间耦合的协方差估计值进行了比较。对14个脑电图数据集的广泛评估表明,新颖的方法可将分类性能提高到小型训练数据集的最高四个百分点,并优雅地收敛于标准收缩率调查的LDA对大型培训数据集的性能。鉴于这些结果,该领域的从业人员应考虑使用线性判别分析来对事件相关的电位进行分类时,应考虑使用我们提出的时间耦合协方差估计,尤其是在很少有培训数据点可用时。
对称的正定定义(SPD)矩阵渗透到许多科学学科,包括机器学习,优化和信号处理。配备了Riemannian的几何形状,SPD矩阵的空间受到了引人注目的特性及其所使用的riemannian Means,现在是某些应用中的金标准,例如脑部计算机界面(BCI)。本文解决了平均变量缺失的协方差矩阵的问题。这种情况通常发生在廉价或不可靠的传感器中,或者当伪影抑制技术删除导致等级矩阵的损坏的传感器时,阻碍了基于协方差的方法中Riemannian几何形状的使用。一种替代但可疑的方法包括删除缺少变量的矩阵,从而降低了训练集的大小。我们解决了这些局限性,并提出了一种基于大地凸的新配方。我们的方法在生成的数据集上进行了评估,这些数据集具有受控数量的丢失变量和已知基线,证明了所提出的估计器的鲁棒性。在实际BCI数据集上评估了这种方法的实际利益。我们的结果表明,所提出的平均值比经典数据插补方法更适合分类。关键字:SPD矩阵,平均值,缺少数据,数据插补。
探地雷达 (GPR) 是一种成像系统,可用于观察现场地下情况,以研究土壤的层组成或埋藏物体的存在。由于地面的电磁特性,此类图像通常具有非常低的信噪比 (SNR)。此外,根据设计,埋藏物体被观察为双曲线,其形状可能与物体类型(例如空腔或管道)相关联。在这种情况下,埋藏物体的分类在民用应用中非常重要,例如恢复埋藏天然气管道的位置 [1] 或军事应用,例如地雷探测 [2]。为了进行这种识别,一些研究考虑使用信号反演技术 [3] 来提高 SNR,以便地球物理学家进行手动解释。当需要处理大量图像时,这种解决方案可能不切实际,因为它需要专门的人力资源。因此,自动识别方法已成为必需,并受到社区的关注。GPR 信号的自动分类分两步进行。首先,感兴趣区域(ROI)对应于
摘要。阿尔茨海默氏病(AD)缺乏有效的治疗方法,通常在发生实质性病理变化后发现干预措施具有挑战性。早期发现和对危险因素及其下游影响的理解至关重要。动物模型提供了研究这些前驱阶段的宝贵工具。我们使用表达三个主要人类APOE等位基因的小鼠来投资各种遗传风险,代替了小鼠APOE。我们利用这些小鼠模型利用高分辨率磁共振扩散成像,因为它提供了可以共同分析的多个参数的能力。我们研究了APOE基因型如何与年龄,性别,饮食和免疫力相关,以产生区域脑体积和分数各向异性的共同变化,这是对脑水扩散的敏感度量。我们的结果表明,基因型强烈影响尾状壳,PON,扣带回皮层和小脑,而性别影响双侧杏仁核和梨状皮层。免疫状态会影响许多区域,包括顶叶皮层,丘脑,听觉皮层,V1和双侧齿状小脑核。危险因素相互作用特别影响杏仁核,丘脑和PON。apoE2小鼠在常规饮食上表现出最少的时间变化,表明弹性,而ApoE3小鼠对高脂饮食(HFD)的影响最小。HFD扩增了多个大脑区域的衰老效应。包括饮食在内的AD危险因素的相互作用显示出灰灰色,PON,PONS,AMYGDALA,下丘,M1和腹侧轨道皮层的显着变化。未来的研究应研究这些协调的体积和纹理变化基础的机械性,可能通过检查基因表达和代谢中的网络相似性,以及它们与与神经退行性疾病进展有关的结构途径的关系。
注:首先通过 Kolmogorov-Smirnov 检验对各个组进行正态分布检验。对于正态分布数据,平均值、标准差 ( SD ) 和 p 值基于双样本 t 检验。如果在一个或两个组中违反了正态性假设,则列出中位数和四分位距 (IQR),并执行 Mann-Whitney U 检验(用 U 表示)。对于名义数据,对性别执行 Fisher 精确检验(用 F 表示),对惯用手执行似然比(用 L 表示)。
脑机接口不需要任何肌肉能力就能进行交流,因此被广泛研究用于帮助运动障碍患者。脑电图 (EEG) 作为一种低成本、轻量级的技术,是记录大脑活动产生的电位的常用方法 [1]。尽管 BCI 有着广泛的临床应用,但它却无法在实验室外使用。需要克服的主要挑战之一是受试者之间高度的差异性,在文献中称为“BCI 效率低下”现象,相当一部分用户即使经过几次训练后仍无法控制 BCI 设备。解决这个问题的有效方法之一是改进神经解码器 [2]。为此,研究得出了依赖于协方差矩阵的新特征,例如,对于 𝑇 信号样本的 EEG 信号 𝑋,𝐶𝑜𝑣 = 1 𝑇 −1 𝑋𝑋 ⊤,以及邻接矩阵。这些邻接矩阵是