神經資料的深度學習
DeepConvNet 與 ShallowConvNet
DeepConvNet 與 ShallowConvNet 由 Schirrmeister 等人(2017)提出,是最早被證明能就原始 EEG 進行運動想像解碼、且與濾波器組 CSP(filter-bank CSP)相競爭的卷積架構之一。ShallowConvNet 刻意設計得很淺:一層時間卷積、一層跨所有通道的空間卷積,接著平方、平均池化與對數——此流程模仿頻帶功率特徵擷取(平方即功率,對數穩定變異數),因此在振盪類範式上表現優異。DeepConvNet 則堆疊數個卷積–池化區塊並使用指數線性單元非線性,以擷取更具層次、較少人工設計的特徵。
該論文的長遠貢獻與其說是某個架構,不如說是讓 EEG 深度學習得以運作的配方:指數線性單元、批次正規化、丟棄法(dropout)與裁切訓練(cropped training,把每個試次切成許多重疊時間窗作為隱式擴增),並透過梯度可視化證明網路重建出已知的感覺運動節律生理特徵。
ShallowConvNet 的「平方–對數池化」區塊本質上是一個可微分的頻帶功率估計器;這正是它(而非更深的 DeepConvNet)通常在運動想像資料上是更強基準的原因。
又称
另见