现在有一个数据集p1存放的是3*47*1001,3是3个通道,第一个通道为Cz,第二个通道为C3,第三个通道为C4。47是试次,1001是其功率谱值。47个试次对应的标签在label中,是一个47*1的数据,存放的数字是1到4,对应左手(1)、右手(2)、双脚(3)和舌头(4)四种运动。采样频率为250 Hz。 要求,1.把p1分成两个数据集,一个是训练集balanced_data ,3*24*1001,另一个是测试集test_data,3*24*1001。 2.用深度学习EEGNet模型,处理上述数据,实现4分类。预测测试集的数据的分类,给出准确率。 MATLAB代码实现上述问题
时间: 2024-02-25 13:55:26 浏览: 201
2BM2U3 Animals I like P1.zip
好的,以下是 MATLAB 代码实现上述问题:
首先,读取数据集 p1 和对应的标签 label:
```matlab
load('p1.mat'); % 读取数据集 p1
load('label.mat'); % 读取标签 label
```
然后,将数据集 p1 和标签 label 分成训练集和测试集:
```matlab
% 将数据集 p1 和标签 label 分成训练集和测试集
train_data = zeros(3, 24, 1001); % 训练集数据
test_data = zeros(3, 23, 1001); % 测试集数据
train_label = zeros(24, 1); % 训练集标签
test_label = zeros(23, 1); % 测试集标签
label_count = [0, 0, 0, 0]; % 用于统计每种运动的样本数量
for i = 1:47 % 遍历所有样本
if label(i) == 1 && label_count(1) < 6 % 左手运动,添加到训练集
train_data(:, label_count(1) + 1, :) = p1(:, i, :);
train_label(label_count(1) + 1) = label(i);
label_count(1) = label_count(1) + 1;
elseif label(i) == 2 && label_count(2) < 6 % 右手运动,添加到训练集
train_data(:, label_count(2) + 7, :) = p1(:, i, :);
train_label(label_count(2) + 7) = label(i);
label_count(2) = label_count(2) + 1;
elseif label(i) == 3 && label_count(3) < 6 % 双脚运动,添加到训练集
train_data(:, label_count(3) + 13, :) = p1(:, i, :);
train_label(label_count(3) + 13) = label(i);
label_count(3) = label_count(3) + 1;
elseif label(i) == 4 && label_count(4) < 6 % 舌头运动,添加到训练集
train_data(:, label_count(4) + 19, :) = p1(:, i, :);
train_label(label_count(4) + 19) = label(i);
label_count(4) = label_count(4) + 1;
else % 其余的添加到测试集
test_data(:, i - sum(label_count), :) = p1(:, i, :);
test_label(i - sum(label_count)) = label(i);
end
end
```
接着,定义 EEGNet 模型:
```matlab
function net = EEGNet()
fs = 250; % 采样频率
inputSize = [3 24 1001]; % 输入数据的大小
numClasses = 4; % 分类的数量
% 定义 EEGNet 网络
layers = [
imageInputLayer(inputSize)
convolution2dLayer([1 5], 8, 'Padding', 'same') % 第一层卷积层
batchNormalizationLayer % BN 层
clippedReluLayer % 激活函数
depthwiseConv2dLayer([3 1], 1, 'Padding', 'same', 'WeightsInitializer', 'narrow-normal') % 第一层 DW 卷积层
batchNormalizationLayer % BN 层
clippedReluLayer % 激活函数
averagePooling2dLayer([1 2], 'Stride', [1 2]) % 第一层平均池化层
dropoutLayer(0.25) % Dropout 层
convolution2dLayer([1 5], 16, 'Padding', 'same') % 第二层卷积层
batchNormalizationLayer % BN 层
clippedReluLayer % 激活函数
depthwiseConv2dLayer([3 1], 1, 'Padding', 'same', 'WeightsInitializer', 'narrow-normal') % 第二层 DW 卷积层
batchNormalizationLayer % BN 层
clippedReluLayer % 激活函数
averagePooling2dLayer([1 2], 'Stride', [1 2]) % 第二层平均池化层
dropoutLayer(0.25) % Dropout 层
fullyConnectedLayer(numClasses) % 全连接层
softmaxLayer % Softmax 层
classificationLayer % 分类层
];
% 定义网络选项
options = trainingOptions('adam', ...
'MaxEpochs', 100, ...
'MiniBatchSize', 64, ...
'ValidationData', [], ...
'Plots', 'training-progress', ...
'Verbose', false);
% 创建网络
net = trainNetwork(zeros(inputSize), categorical(zeros(numClasses, 1)), layers, options);
end
```
然后,训练 EEGNet 模型:
```matlab
net = EEGNet(); % 创建 EEGNet 模型
% 将数据集转换为分类器输入格式
train_data = permute(train_data, [3 2 1]);
train_label = categorical(train_label);
test_data = permute(test_data, [3 2 1]);
test_label = categorical(test_label);
% 训练网络
net = trainNetwork(train_data, train_label, net.Layers, options);
```
最后,用训练好的 EEGNet 模型预测测试集数据的分类,并计算准确率:
```matlab
% 预测测试集数据的分类
predicted_label = classify(net, test_data);
% 计算准确率
accuracy = sum(predicted_label == test_label) / numel(test_label);
fprintf('准确率为 %.2f%%\n', accuracy * 100);
```
注意:以上代码只是一个大体的框架,具体实现可能还需要根据数据集的特点进行微调。
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