Методы и программные средства для обработки данных электроэнцефалографии
Диссертация
Нейронная система мозга представляет собой очень сложный объект, содержащий приблизительно 1014 нейронов, которые в совокупности отражают функциональное состояние мозговой активности. Судить о реакции мозга мы можем по измерениям потенциала на поверхности головы, которые являются многомодовыми, т. е. отражают реакцию мозга на разные сенсорные рецепторы — зрительные, слуховые, ментальные… Читать ещё >
Список литературы
- Keirn Z.A., Aunon J.1. A new mode of communication between man and his surroundings. // IEEE Trans. Biomed. Eng. — 1990. — Vol. 37. — pp. 1209−1214.
- Wolpaw J. R., Birbauiner N., McFariand D. J. Pfurtscheller G., Vaughan T. M. Brain-computer interfaces for communication and control // Neurophysiol. 2002. — Vol.113. — pp. 767−791.
- T. Ebrahimi, Vesin, J.-M., Garcia, G. Brain-Computer Interface in Multimedia Communication // IEEE signal processing magazine. -2003. Vol. — pp. 14−24.
- Костандов ЭЛ. Значение контекста когнитивной деятельности в формировании неосознаваемых зрительных установок // Рос. фи-зиол. журн. 2006. — Т. 92, N. 2. — С. 164−177.
- Ливанов М.Н. Пространственная организация процессов головного мозга. М.: Наука, 1972.
- J. Tripp. Physical concepts and mathematical models. New York: Plenum, 1983. — pp. 101−139.
- P.L. Nunez. A study of origins of the time dependencies of scalp EEG: theoretical basis // IEEE Trans, on Biomed. Eng. 1981. — Vol. BME-28. — pp.271−280.
- P.L. Nunez. Electrical Field of Brain. New York: Oxford University Press, 1981.
- Захаров E. В., Коптелов Ю. M. О некоторых математических проблемах в решении обратной задачи электроэнцефалографии // Доклад АН СССР. 1987. — Т. 292, N.3.
- Sarvas J. Basic mathematical and electromagnetic concepts of the bio-magnetic inverse problem // Phys. Med. Biol. 1987. — Vol. 32. — P. ll-22.
- Хоффманн К., Попов A. M., Федулова И. А., Певцов С. Е. Численной решение обратных математических задач электроэнцэфалогра-фии // Вести. Моск. Ун-та Сер. 15 Вычисл. матем. и киберн. 2004.- Т. 4. С. 33−45
- Mosher J.С., Leahy R.M., Lewis P. S. EEG and MEG: Forward Solutions for Inverse Methods // EEE Trans. Biomed. Eng. 1999.- Vol. 46, no.3. pp. 245−259.
- T.R.Knosche. Solutions of the neuroelectromagnetic inverse problem: PhD thesis / Univ. of Twente, Netherlands, 1997.
- А.Н.Тихонов, А. А. Самарский. Уравнения математической физики. -М.: Наука, 1977.
- В.А. Морозов. Регулярные методы решения некорректно поставленных задач. М.: Наука, 1987.
- Ф.Наттерер. Математические аспекты компьютерной томографии.- М.: Мир, 1990.
- M.Scherg and D. von Cramon. Two bilateral sources of the late AEP as indenified by a spatio-temporal dipole model // Electroenc. Clin. Newrophysiol. 1985. — Vol. 62. — pp. 32−44.
- H.Buchner, G. Knoll, M.Fuchs. Inverse localization of electric dipole current sources in finite element models of the human head. // Electroenc. Clin. Newrophysiol. 1997. — Vol. 102. — pp. 267−278.
- Wolters С. H. Comparing regularized and non-regularized nonlinear dipole fit methods: a study in a simulated sulcus structure // Brain Top. 1999. — Vol. 12, no. 1. — pp. 3−18.
- U.Schmitt and A.K.Louis. Efficient algorithms for the regularization of dynamic inverse problems-part I: Theory // Inverse Problems. 2002.- Vol. 18. pp. 645−658.
- Breiman L. Random Forests // Machine Learning. 2001. — Vol. 45, no. 3. — pp. 5−32.
- Breiman L. : Bagging predictors // Machine Learning. 1996. — Vol. 24. — pp. 123−140.
- L. Breiman. Random Forest Random Features / Technical Report 567, 1999.
- Breiman L., Friedman J. H., R. A. Olshen, Stone C. J. Classification and regression trees. Monterey, U.S.A.: Wadsworth. 1984.
- Freund Y., Schapire R. E. A decision-theoretic generalization of on-line learning and an application to boosting // In: Proceedings of the 2nd European Conference on Computational Learning Theory. 1995. — 2337.
- Попова E. Ансамбль деревьев решений для локализации нейронных источников мозга // Вестник Моск. ун-та. Сер. 15. Вычисл.матем.и киберп. 2007. — Т. 2. — С.23−35.
- Breiman L. Arcing classifiers // Annals of Statistics. 1998. — Vol. 26. — pp. 801−849.
- Harries M. Boosting a strong learner: evidence against the minimum margin // Proceedings of the 16th International Conference on Machine Learning. 1999. — pp. 171−179.
- Quinlan J. R.: Miniboosting decision trees // Proceedings of Fifteenth National Conference on Artificial Intelligence. 1998.
- Webb G. placel. MultiBoosting: a technique for combining boosting and wagging // Machine Learning. 2000. — Vol. 40. — pp. 159−196.
- Asker L., Maclin R. Ensembles as a sequence of classifiers // Proceedings of the 15th International Joint Conference on Artificial Intelligence. -1997. pp. 860−865.
- Bauer E., Kohavi R. An empirical comparison of voting classification algorithms: bagging, boosting, and variants // Machine Learning. -1999. Vol. 36. — pp. 105−139.
- Zhou Z.H., Wu J., Tang W. Ensembling neural networks: many could be better than all // Artificial Intelligence. 2002. — Vol. 137. — pp. 239−263.
- T. Ho. The random subspace method for constructing decision forests // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. -1998. Vol. 20, no. 8. — pp. 832−844.
- T. Dietterich. An experimental comparison of three methods for constructing ensembles of decision trees: bagging, boosting, and randomization // Machine Learning. 2000. — Vol. 40, no. 2. — pp. 139−157.
- Martinez-Munoz, G. Suarez, A. Comput. Sci. Dept. Using all data to generate decision tree ensembles // Systems, Man and Cybernetics, IEEE Transactions. ~ 2004. Part C. — pp. 43−65.
- Kamath, C., Cant-Paz, E. and Littau, D. Approximate splitting for ensembles of trees using histograms // Second country-regionplace SIAM International Conference on Data Mining. Chicago, USA: 2002.
- Demsar J. Statistical comparisons of classifiers over multiple data sets // Journal of Machine Learning Research. 2006. — Vol. 7. — pp. 1−30.
- M. Breitenbach, R. Nielsen, G.Z. Grudic. Probabilistic random forests: Predicting data point specific misclassification probabilities / Technical Report. 2004, Department of Computer Science CU-CS-954−03, PlaceTypeplaceUniversity of PlaceNameColorado.
- Creating ensembles of oblique decision trees with evolutionary algorithms and sampling, US Patent Issued on June 13, 2006.
- C. Cant-Paz, E. Kamath. Inducing oblique decision trees with evolutionary algorithms / / IEEE Transactions on Evolutionary Computation. 2003. — Vol. 7. — pp. 54−68.
- Wehenkel L., Ernst D., Geurts P. Random subwindows and extremely randomized trees for image classification in cell biology // BMC Cell Biology. 2007. — Vol. 8. — pp. 10−21.
- R. E. Banfield, L. O. Hall, K. W. Bowyer, and W. P. Kegelmeyer. A new ensemble diversity measure applied to thinning ensembles // Proc of Fifth International Workshop on Multiple Classifier Systems. 2003. — pp. 306−316
- A. Tsymble, M. Pechenizkiy, P. Cunningham. Dynamic Intergration with Random placeForest. 2006. URL: https://www.cs.tcd.ie/publications/tech-reports/reports.06/TCD-CS-2006−23.pdf
- R. Banfield, O. Hall, K. Bowyer, W.Kegelmeyer. A Comparison of Decision Tree Ensemble Creation Techniques // Pattern Analysis and Machine Intelligence, IEEE Transactions on. 2006. — Vol. 29, no. 1. -pp. 173−180.
- C. Dahinden. Classification with Tree-Based Ensembles Applied to the WCCI 2006 Performance Prediction Challenge Datasets // International Joint Conference on Neural Networks. Vancouver, Canada: 2006.
- P. Boinee, A. Angelis, G. Foresti. PlaceMeta Random Forests // International Journal of computational intellignece. 2005. — Vol. 2, no. 3. — pp. 65−78.
- H. Kargupta, B. Park, H. Dutta. Orthogonal Decision Trees // IEEE Transactions on knowledge and data engineering. 2006. — Col. 18, no. 8. — pp. 1028−1042
- Mehta M., Agrawal R., Rissanen J. SLIQ: A fast scalable classifier for data mining // Proc. of the Fifth Int. Conf. on Ext. Database Technology. Springer Verlag, 1996.
- Shafer J., Agrawal R., Mehta M. SPRINT: A scalable parallel classifier for data mining // Proc. of Very Large Databases Conf. CiteSeer. 1ST, 1996.
- Jin R., Agrawal J. Communication and Memory Efficient Parallel Decision Tree Construction // Proc. of Int. Conf. on Parallel DM. -CiteSeer.1ST, 2003.
- Alsabti K., Ranka S., Singh. V. CLOUDS: Classification for large or out-of-core datasets // Journal of Parallel and Dist. Computing. 1998. -Vol. 61, no. 3. — pp.285−321.
- Chan K., Stolfo J. Metalearning for multistrategy learning and parallel learning // Proc. Int. Conf. on Multistrategy Learning. ACM New York, 2003.
- M.V. Joshi, G. Karypis, V. Kumar. ScalParC: A new scalable and efficient parallel classification alg orithm for mining large datasets // In Proc. of the International Parallel Processing Symposium. 1998. -Vol. 3. — pp.123−37.
- V. Kumar, A. Grama, A. Gupta, G. Karypis. Introduction to Parallel Computing: Algorithm Design and Analysis. Benjamin Cummings Addison Wesley, Redwod City: 1994.
- G.Karypis, V. Kumar. Unstructured tree search on simd parallel computers // Journal of Parallel and Distributed Computing. 1994. — Vol.22. — pp.379−391.
- URL: http://www.ihna.ru/book.php?=l&id—22
- Konishi S., Nakajima K., Uchida S. et al. Common inhibitory mechnism in human inferior prefrontal cortex revealted by event-related function MRI // Brain. 1999. — Vol. 122. — pp. 981−991.
- Pitts, McCalloch. How We Know Universals: The Perception of Auditory and Visual Forms // How We Know Universals: The Perception of Auditory and Visual Forms. 1947. — Vol 5. — pp 115−133.
- Михайлова Е.С. Нейробиологические основы опознания человеком эмоций по лицевой экспрессии // Журн. высш. нерв. деят. 2005. — Т. 55. N. 1. — С. 15−28.
- Костандов ЭЛ., Курова Н. С., Черемушкин Е. А., Яковенко ИЛ., Петренко Н. Е., Ашкинази МЛ. Установка как регулирующий фактор в функции опознания эмоционального выражения лица // Журн. высш. нерв. деят. 2006. — Т. 56, No 5. — С. 581−589.
- Grova С, Daunizeau J, Lina JM, et al. Evaluation of EEG localization methods using realistic simulations of interictal spikes // NEUROIMAGE. 2006. — Vol. 29, no. 3. — pp. 34−753.
- Hoechstetter K, Bornfleth H, Weckesser D, Ille N, Berg P, Scherg M. BESA source coherence: A new method to study cortical oscillatory coupling // Brain Topography. 2004. — Vol. 16. — pp. 233−238.
- URL: http://www.neurosoft.rU/rus/notice/index.aspx#notice
- Kerick, S.E., Hatfield, B.D., Allender, L.E. Event-Related Cortical Dynamics of Soldiers During Shooting as a Function of Varied Task Demand // Aviation, Space, and Environmental Medicine. 2008. -Vol. 78, no. 1. — pp 153−164.
- URL: http://www.bic.mni.mcgill.ca/software/
- F.C. Donders. Center for Cognitive Neuroimaging // University Nijmegen.
- D.Brunet, Functional Brain Mapping Laboratory // University of Geneva.
- DW. Shattuck, BrainSuite laboratory // University of California Los Angeles and University of Southern California.
- Athinoula A. Martinos, Center for Biomedical Imaging // Massachusetts General Hospital.
- M.Hamalainen, A.A. Martinos, Center for Biomedical Imaging // Massachusetts General Hospital.
- Wellcome Trust Centre for Neuroimaging University College London.
- Попова Б. А Локализация нейронных источников электрической активности мозга с помощью метода Random Forest // Программные Системы и Инструменты: Тематический сборник ф-та ВМиК МГУ. 2005. — Vol. 6. — с. 6−18.
- Попова Е.А. Разработка адаптивной системы машинного обучения основе метода деревьев решений // Программные Системы и Инструменты: Тематический сборник ф-та ВМиК МГУ. 2005. -Vol. 6. — с. 17−28.
- Попова Е.А. Обзор методов построения ансамблей классификаторов // Программные Системы и Инструменты: Тематический сборник ф-та ВМиК МГУ. 2006. — Vol.7. — pp. 23−29.
- Попова Е.А. Метод параллельного построения комитета деревьев решений для обработки сигналов электроэнцефалографии // Вестн. Моск. Ун-та Сер. 15 Вычисл. матем. и киберн. 2009 (в печати)
- Гнездицкий В. В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография. Таганрог: ТРТУ, 2000.
- Vidal J. I. Real-time detection of brain events in EEC // Proc. IEEE. -1977. Vol. 65. — pp.33−664.
- D.E.Goldberg. Genetic algorithms in search, optimization and machine learning. NY: Addison Wesley, 1989.
- Pascual-Marqui R. D. Review of methods for solving the eeg inverse problem // International lournal of bioelectromagnetism. 1999. — Vol.3- P. 75−86.
- Певцов С.: Разработка методов решения обратных задач, возникающих в биомедицине / Дисс.к.ф.-м.н. фак. ВМиК МГУ, 2007.
- Костандов ЭЛ., Курова Н. С., Черемушкин EJL, Яковенко ИЛ. Зависимость установки от участия вентральной и дорзальной зрительных систем в когнитивной деятельности // Журн. высш. нерв. деят.- 2005. Т. 55, по. 2. — С. 156−163.
- Вапник В.Н. Восстановление зависимостей по эмпирическим данным. М.: Наука, 1979.
- R. Tootell, K. Nelissen, W. Vanduffel, G. Orban. Search for Color «Center (s)» in Macaque Visual Cortex // textitCerebral Cortex. 1995.- Vol. 15. Pp. 353−363.
- Eden T. Abnormal Processing of Visual Motion in Dyslexia Revealed by Functional Brain Imaging // Nature. 1996. — Vol. 382. — pp. 66−69.
- Damasio, A. R., Tranel, D., Damasio, H. Individuals with sociopathic behaviour caused by frontal damage fail to respond autonomically to social stimuli // Behavioural Brain Research. 1990. — Vol. 41. — pp. 81 794.
- Kanwisher N, McDermott J, Chun MM. The fusiform face area: A module in human extrastriate cortex specialised for face perception // Journal Neuroscience. 1997. — Vol. 17. — pp. 4302−4311.
- Hesheng Liu, Schimp P.H. Efficient localization of synchronous EEG source activities using a modified RAP-MUSIC algorithm // Biomedical Engineering IEEE Transactions 2006 — Vol. 53. — pp. 652−661.
- Baillet S, Mosher JC, Leahy RD. Electromagnetic brain mapping // IEEE Signal Processing Magazine 2001 — Vol. 18. — pp. 14−30.
- G.Frassoldati, L. Zanni, G.Zanghirati. New adaptive stepsize selections in gradient methods // Journal of Industrial and Managment Optimization 2007 — Vol.3. — pp. 23−41.
- O. David, L. Garnero. Time-coherent expansion of MEG/EEG cortical sources // Neurolmage. 2002. — Vol. 17. — pp. 1277−1289.
- M. Hamalainen, R. Ilmoniemi. Interpreting magnetic fields of the brain: minimum norm estimates // Med. Biol. Eng. Comput. 1994. — Vol. 32. — pp. 35−42.
- J. Mattout, M. Perlergrini-Issac, L. Garnero, H. Benali. Multivariate source prelocalization: use of functionally informed basis functions for better conditioning the MEG inverse problem // Neurolmage. 2005. -Vol. 26, no. 2. — pp. 356−373.
- C. Amblard, E. Lapalme, J.M.Lina. Biomagnetic cortical sources reconstruction by maximum entropy on the mean // IEEE Trans. Biomed. Eng. 2004. — Vol. 51, no. 3. — pp. 427−442.
- C. Metz. ROC methodology in radiologic imaging // Invest. Radiol. -1986.- Vol.21, no. 9. pp. 720−732.
- C. Grova, J. Daunizeau, J.-M. Lina, C.G. Behnar, H. Benali, J. Gotmana. Evaluation of EEG localization methods using realistic simulations of interictal spikes // Neurolmage. 2006. — Vol. 29. — pp. 734−753.
- URL:http://www.scimag. com/parallel-processing-speeds-visualization. aspx
- B. Lu, J. Shin, M. Ichikawa. Fast classification of high-dimensional EEG signals using min-max modular neural networks // RIKEN Review. -2001. Vol. 40. — pp. 58−62.
- P. Martinez, H. Bakardjian, A. Cichocki. Fully Online Multicommand Brain-Computer Interface with Visual Neurofeedback Using SSVEP Paradigm // Computational Intelligence and Neuroscience. 2007. -Vol. 2007. — pp. 9
- B. Keith, C. Hoge, R. Frank, A. Malony. Parallel ICA Methods for EEG Neuroimaging // Parallel and Distributed Processing Symposium. Rhodes Island, Greece: 2006.
- W. Drongelena, H. Leea, M. Hereldb, D. Jonesc, M. Cohoona, F. Elsena, M. Papkab, R. Stevensb. Simulation of neocortical epileptiform activity using parallel computing // Neurocomputing. 2004. — Vol. 5860. — pp. 1203−1209.
- A. Cabrera, K. Dremstrup. Auditory and spatial navigation imagery in Brain-Computer Interface using optimized wavelets // Journal of Neuroscience Methods. 2008. — Vol. 174. — pp. 135−146.
- N. Bloom. Parallel Brain-Computer Interface signal processing // PhD thesis. 2007.
- R. Krepki, B. Blankertz, G. Curio, K. Muller. The Berlin Brain-Computer Interface (BBCI) towards a new communication channel for online control in gaming applications // Multimedia Tools and Applications. 2007. — Vol. 33, no. 1. — pp. 73−90.
- T. Handy. Event-related potentials: A methods handbook. New York: MIT Press, 2005. — Pp. 430.
- F. Lotte, A. Lecuyer. Brain-Computer Interfaces and Virtual Reality: the Open-ViBE project // French-Japanese Workshop, «Improving the VR experience». Tokyo, Japan: 2008.