undefined

Assessment of nonnegative matrix factorization algorithms for electroencephalography spectral analysis

Julkaisuvuosi

2020

Tekijät

Hu, Guoqiang; Zhou, Tianyi; Luo, Siwen; Mahini, Reza; Xu, Jing; Chang, Yi; Cong, Fengyu

Abstrakti:

Background Nonnegative matrix factorization (NMF) has been successfully used for electroencephalography (EEG) spectral analysis. Since NMF was proposed in the 1990s, many adaptive algorithms have been developed. However, the performance of their use in EEG data analysis has not been fully compared. Here, we provide a comparison of four NMF algorithms in terms of accuracy of estimation, stability (repeatability of the results) and time complexity of algorithms with simulated data. In the practical application of NMF algorithms, stability plays an important role, which was an emphasis in the comparison. A Hierarchical clustering algorithm was implemented to evaluate the stability of NMF algorithms. Results In simulation-based comprehensive analysis of fit, stability, accuracy of estimation and time complexity, hierarchical alternating least squares (HALS) low-rank NMF algorithm (lraNMF_HALS) outperformed the other three NMF algorithms. In the application of lraNMF_HALS for real resting-state EEG data analysis, stable and interpretable features were extracted. Conclusion Based on the results of assessment, our recommendation is to use lraNMF_HALS, providing the most accurate and robust estimation.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

19

Artikkelinumero

61

Julkaisu­foorumi

52405

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Yhdistynyt kuningaskunta

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1186/s12938-020-00796-x

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä