疊加鋒電位的分類(lèi)方法研究.pdf

1、人體神經(jīng)系統(tǒng)支撐著體內(nèi)各個(gè)器官之間的功能及聯(lián)系。神經(jīng)元發(fā)放的鋒電位是神經(jīng)系統(tǒng)間傳遞和發(fā)布信息的媒介。目前常采用多電極胞外記錄的方式對(duì)鋒電位信號(hào)進(jìn)行采集，從采集的信號(hào)中將鋒電位信號(hào)檢測(cè)、提取出來(lái)，并對(duì)不同形態(tài)特征的鋒電位信號(hào)進(jìn)行各自歸類(lèi)，這一系列的過(guò)程就稱為鋒電位分類(lèi)。受當(dāng)前采集技術(shù)的限制，當(dāng)多個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞在相隔很短時(shí)間同時(shí)放電時(shí)，檢測(cè)到的會(huì)是多個(gè)鋒單位信號(hào)的疊加波形。疊加鋒電位的波形形態(tài)會(huì)因?yàn)榀B加時(shí)刻和疊加波形的不同而不同，這增加了鋒電

2、位分類(lèi)的難度。因此，研究疊加鋒電位的分類(lèi)，是提高鋒電位分類(lèi)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，對(duì)神經(jīng)元集群編碼的研究具有重要意義。
　　本文通過(guò)對(duì)疊加鋒電位的產(chǎn)生原理及波形特點(diǎn)進(jìn)行研究，重點(diǎn)分析了疊加鋒電位分類(lèi)的難點(diǎn)問(wèn)題，研究適合于疊加鋒電位識(shí)別的特征表示方法和分類(lèi)策略。為解決鋒電位波形由于疊加而造成的波形信息丟失問(wèn)題，本文通過(guò)對(duì)相空間重構(gòu)算法進(jìn)行研究，將其應(yīng)用到疊加鋒電位分類(lèi)中，提出了基于相空間重構(gòu)的鋒電位分類(lèi)策略。通過(guò)對(duì)鋒電位進(jìn)行相空間重構(gòu)，豐富了

3、其波形信息，可以從多角度對(duì)疊加鋒電位樣本進(jìn)行分析。本文的方法，在Wave_clus數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于相空間重構(gòu)的鋒電位分類(lèi)策略對(duì)疊加鋒電位分類(lèi)具有良好的效果，準(zhǔn)確率有了一定程度的提升。
　　針對(duì)基于相空間重構(gòu)的分類(lèi)策略中數(shù)據(jù)維度大及抗噪聲能力差的問(wèn)題，本文對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，在相空間中引入了基于窗口斜率表示法和二階差分表示法相結(jié)合的特征表示方法。結(jié)合之后的特征優(yōu)化方法，不僅可以降低鋒電位樣本的維度，還可以將鋒電