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From Video to EEG: Adapting Joint Embedding Predictive Architecture to Uncover Visual Concepts in Brain Signal Analysis

Created by
  • Haebom

저자

Amirabbas Hojjati, Lu Li, Ibrahim Hameed, Anis Yazidi, Pedro G. Lind, Rabindra Khadka

개요

본 논문은 제한된 표식 데이터, 고차원성, 그리고 시공간적 의존성을 완전히 포착하는 확장 가능한 모델의 부재로 인해 효과적인 분석이 어려운 뇌전도(EEG) 신호 분석에 대한 새로운 접근 방식을 제시합니다. 기존의 자기 지도 학습(SSL) 방법들이 공간적 또는 시간적 특징 중 하나에만 집중하는 것과 달리, 본 논문에서는 비디오 공동 임베딩 예측 아키텍처(V-JEPA)를 EEG 분류에 적용한 EEG-VJEPA를 제안합니다. EEG를 비디오와 유사한 시퀀스로 처리하여 공동 임베딩과 적응형 마스킹을 사용하여 의미론적으로 의미 있는 시공간적 표현을 학습합니다. Temple University Hospital (TUH) 비정상 EEG 데이터셋을 사용한 평가 결과, EEG-VJEPA는 기존 최첨단 모델보다 분류 정확도가 높은 것으로 나타났으며, 생리학적으로 관련된 공간적 및 시간적 신호 패턴을 포착하여 해석 가능한 임베딩을 제공합니다.

시사점, 한계점

시사점:
V-JEPA를 EEG 분류에 처음으로 적용하여 기존 최첨단 모델을 능가하는 성능을 달성했습니다.
해석 가능한 임베딩을 제공하여 의료진과의 협업을 지원할 수 있습니다.
확장 가능하고 신뢰할 수 있는 실제 임상 환경에서의 EEG 분석을 위한 유망한 프레임워크를 제시합니다.
생리학적으로 관련된 공간적 및 시간적 신호 패턴을 효과적으로 포착합니다.
한계점:
본 논문에서 제시된 V-JEPA 기반 모델의 일반화 성능에 대한 추가적인 연구가 필요합니다.
다양한 EEG 데이터셋에 대한 성능 평가가 추가적으로 필요합니다.
모델의 해석 가능성을 더욱 향상시키기 위한 연구가 필요합니다.
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