深度学习分析事件相关电位ERP

📚 共计 30 章节

ERP基础与脑电信号入门

什么是事件相关电位（ERP）· ERP神经生理基础 · EEG采集原理 · P300/N170/MMN · 实验设计基础

EEG数据预处理实战

数据导入(EDF/BDF/CNT) · 电极定位与通道选择 · 参考电极设置 · 滤波 · 坏段剔除与插值

预处理滤波

伪迹去除与ICA应用

眼电伪迹(EOG) · 肌电伪迹(EMG) · ICA原理 · ICA在EEG中的应用 · 手动/自动成分选择

ERP提取与基线校正

epoch分段 · 基线校正(均值/线性) · 叠加平均 · ERP波形可视化 · 单试次分析

ERP特征量化与统计

峰值检测(潜伏期/幅值) · 平均振幅 · 面积测量 · 地形图 · t检验与ANOVA

深度学习基础回顾

感知机与多层网络 · 激活函数(ReLU/Sigmoid/Tanh) · 损失函数 · 反向传播 · 过拟合与正则化

深度学习基础

卷积神经网络（CNN）基础

卷积操作 · 池化层 · LeNet/AlexNet · 1D-CNN vs 2D-CNN · CNN在时序信号中的应用

循环神经网络（RNN）与LSTM

RNN原理与梯度消失 · LSTM门控机制 · GRU · 双向RNN · RNN在EEG序列建模

注意力机制与Transformer

自注意力 · 多头注意力 · Transformer编码器 · 位置编码 · 时间序列Transformer

注意力Transformer

EEG数据表示与特征工程

时域特征 · 频域特征(功率谱) · 时频域(小波/STFT) · 空间特征(CSP) · 端到端特征学习

特征工程时频

基于CNN的ERP分类实战

1D-CNN模型构建(PyTorch/TF) · 多通道输入 · 时间卷积核 · 批归一化/Dropout · 训练评估

基于LSTM的ERP序列建模

LSTM输入格式 · 堆叠LSTM · 双向LSTM · 序列到序列 · 注意力LSTM

EEGNet：轻量级CNN架构

深度可分离卷积 · EEGNet结构详解 · 参数调优 · 对比其他CNN · P300应用

ShallowFBCSPNet与DeepConvNet

FBCSP · ShallowFBCSPNet设计 · DeepConvNet层次 · 适用场景 · 代码实现

FBCSPDeepConvNet

混合模型（CNN+RNN）

CNN特征提取+RNN时序建模 · 并行双流 · 特征融合 · 端到端训练 · ERP性能分析

混合模型CNN+RNN

迁移学习在ERP中的应用

迁移学习概念 · 预训练模型 · 微调策略 · 领域自适应 · 跨被试/跨数据集

迁移学习微调

数据增强技术

加性高斯白噪声 · 时间扭曲 · 通道丢弃 · 频域扰动 · GAN生成EEG · Mixup/CutMix

模型解释性与可视化

Grad-CAM热力图 · Saliency Map · LRP · 特征重要性 · ERP成分与模型决策关联

可解释性可视化

超参数调优与模型选择

网格/随机搜索 · 贝叶斯优化 · 学习率调度 · 早停法 · K-fold/留一法交叉验证

调优交叉验证

多模态ERP分析

EEG-fNIRS联合 · EEG-眼动融合 · 多模态特征对齐 · 跨模态注意力 · 决策融合

多模态融合

在线ERP检测系统

实时EEG流处理 · 滑动窗口epoch · 轻量部署(ONNX/TensorRT) · 延迟优化 · P300拼写器

图神经网络（GNN）在EEG中的应用

EEG通道图构建 · 图卷积(GCN) · 图注意力(GAT) · 时空图网络(ST-GCN) · 优势分析

对比学习与自监督学习

SimCLR框架 · 对比损失(NT-Xent) · 正负样本对 · 时间对比学习 · 预训练+微调

对比学习自监督

少样本学习与零样本学习

原型网络 · 匹配网络 · 元学习(MAML) · 少样本ERP分类 · 数据稀缺解决方案

少样本元学习

ERP源定位与深度学习

逆问题与源定位 · sLORETA/eLORETA · 深度源定位(DeepSIF) · 源空间特征 · 源级ERP

源定位sLORETA

可解释AI在脑科学中的应用

SHAP值 · LIME局部解释 · 概念激活向量(CAV) · ERP成分与模型内部表示 · 神经科学验证

可解释AISHAP

模型压缩与边缘部署

知识蒸馏 · 模型量化(INT8/FP16) · 剪枝 · TensorFlow Lite/Core ML · 嵌入式部署

压缩边缘部署

ERP研究中的伦理与数据隐私

知情同意与数据共享 · 去标识化 · 差分隐私 · 联邦学习 · 伦理审查流程

完整项目实战：P300拼写器

实验范式设计 · 数据采集预处理 · CNN/LSTM模型 · 在线分类与字符输出 · 性能优化

前沿趋势与未来方向

BCI最新进展 · 大语言模型+EEG · 神经符号学习 · 类脑计算 · 开放数据集/竞赛