[發明專利]一種適于多被試fMRI數據分析的快速移不變CPD方法

有效

• 申請號: 201811510882.0
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109498017B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 鄺利丹;林秋華;龔曉峰;叢豐裕
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;A61B5/00
• 代理公司: 遼寧鴻文知識產權代理有限公司 21102
• 代理人: 楊植

1.一種適于多被試fMRI數據的快速移不變CPD方法，其特征包括以下步驟：

第一步：輸入多被試fMRI數據其中I表示腦內體素數目，J表示掃描次數，K表示被試數目；

第二步：初始化：設成分個數為D，D為正整數且0D≤J；隨機初始化共享SM成分共享TC成分和被試強度初始化被試時延為零矩陣；令迭代次數iter＝0，相對誤差Δε_iter＝1，計算迭代誤差ε_iter：

其中，b_d(j-τ_k,d)表示對b_j,d時移了τ_k,d(為整數)個點，τ_k,d為第k被試第d個成分的時延；若τ_k,d0，第k被試第d個TC成分相對共享TC成分b_d循環左移τ_k,d個點，若τ_k,d0，則循環右移|τ_k,d|個點；式(1)也是移不變CPD方法模型；

第三步：更新共享TC成分B；

第四步：對共享SM成分A和X進行降維；對A進行如下運算：

其中由于D小于I，用維數低的替代維數高的A(D×I)，從而加快被試時延的估計，并且降低計算內存；進一步令

其中為X的1模展開形式，將張量化為其維數也遠小于X；

第五步：更新被試時延將按3模展開，得到矩陣用第四步中的和替換被試時延估計中的A和X₍₃₎，實現被試時延的快速估計，其中為X的3模展開形式；

第六步：更新共享SM成分A；

第七步：更新被試強度C；

第八步：計算誤差：令iter＝iter+1；根據式(1)，計算本次迭代誤差ε_iter，以及相對誤差Δε_iter：

Δε_iter＝|(ε_iter-1-ε_iter)/ε_iter-1|； (4)

第九步：若ε_iter小于預設誤差閾值ε_{iter_min}，跳轉到第十二步，否則執行第十步；

第十步：若Δε_iter小于預設相對誤差閾值Δε_{iter_min}，跳轉到第十二步，否則執行第十一步；

第十一步：若iter大于預設最大迭代次數iter_max，跳轉到第十二步，否則執行第三步；

第十二步：輸出共享SM成分A、共享TC成分B、被試時延與被試強度C。