Dekompozycja matching pursuit przez interfejs Svaroga

Matching pursuit to algorytm oferujący rozkład sygnału na liniową sumę funkcji o parametrach optymalizowanych lokalnie w iteracyjnej procedurze, zaproponowany w 1993 przez Mallata i Zhanga. Od 1995 MP rozwijany jest na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego w zastosowaniu do sygnałów biomedycznych (EEG/MEG). Dołączone do Svaroga binaria empi (dla GNU/Linux, MacOS i MS Windows) pochodzą z https://github.com/develancer/empi.

Empi zaprojektowano do działania w trybie wsadowym: na podstawie wybranych parametrów (dokładniej opisanych tutaj), empi wykonuje dekompozycję wskazanych sygnałów i zapisuje wyniki na dysku, w pliku o rozszerzeniu .db, zwanym "książką" book za Mallatem i Zhangiem. Książki zawierają parametry struktur (funkcji Gabora, Diraca i sinusów), dopasowanych do wybranego fragmentu sygnału w iteracyjnej procedurze MP. Po zakończeniu obliczeń możemy skorzystać z wizualizacji wyników w przestrzeni czas-częstość, wybierając opcję "Uzyskaj wynik / Otwórz w przeglądarce".

UWAGA: domyślne (w Svarogu) ustawienia jakości dekompozycji MP nastawione są raczej na szybkość niż dokładność, dlatego przed poważnieszym zastosowaniem wskazane jest zapoznanie się ze znaczeniem parametrów, na przykład na podstawie cytowanych poniżej artykułów.

Tematy pomocy (po angielsku)

W pomocy Svaroga znajdziemy następujące tematy związane z MP, opisane w jęz. angielskim:

help opis parametrów rządzących dekompozycją, zapisywanych w "książce" , czyli pliku *.db book,

help interaktywna wizualizacja i filtrowanie wyników dekompozycji, zapisanych uprzednio na dysku w książce, czyli pliku *.db book, w przestrzeni czas-częstość,

help profile EEG (jak w artykule [5.↓]) tworzone na podstawie dekompozycji MP, zapisanej uprzednio na dysku book.

Literatura

  1. Stéphane Mallat and Zhifeng Zhang, Matching pursuit with time-frequency dictionaries. IEEE Transactions on Signal Processing 1993, 41:3397-3415
  2. http://www.scholarpedia.org/article/Matching_pursuit Matching Pursuit, Scholarpedia, p. 20910, 2007.
  3. (książka) Matching Pursuit and Unification in EEG analysis, Piotr Durka, Artech House 2007, ISBN 978-1-58053-304-1
  4. R. Kuś, P.T. Różański and P.J. Durka: Multivariate matching pursuit in optimal Gabor dictionaries: theory and software with interface for EEG/MEG via Svarog. BioMedical Engineering OnLine 2013, 12:94 https://biomedical-engineering-online.biomedcentral.com/articles/10.1186/1475-925X-12-94
  5. Electroencephalographic profiles for differentiation of disorders of consciousness Urszula Malinowska, Camille Chatelle, Marie-Aurée Bruno, Quentin Noirhomme, Steven Laureys, Piotr J Durka BioMedical Engineering OnLine 2013, 12:109 (21 October 2013) https://biomedical-engineering-online.biomedcentral.com/articles/10.1186/1475-925X-12-109
  6. Spindles in Svarog: framework and software for parametrization of EEG transients P.J. Durka, U. Malinowska, M. Zieleniewska, Ch. O'Reilly, P.T. Różański, J. Żygierewicz. Front. Hum. Neurosci., 08 May 2015 https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2015.00258