Иерархические дескрипторы событий
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
 | |
| Аббревиатура | ХЭД |
|---|---|
| Статус | Опубликовано |
| Год начался | 2010 |
| Последняя версия | спецификация: 3.2.0; стандартная схема: 8.2.0 |
| Сопутствующие стандарты | Структура данных визуализации мозга (BIDS) |
| Домен | Нейровизуализация |
| Лицензия | CC-BY 4.0 |
| Веб-сайт | www |
Иерархические дескрипторы событий ( HED ) — это концептуальная и программная среда, включающая семейство контролируемых словарей для аннотирования экспериментальных метаданных и пережитых событий на временной шкале нейровизуализации и поведенческих экспериментов. Цель HED — стандартизировать аннотации и механизмы обработки этих аннотаций, чтобы обеспечить поиск, сравнение и извлечение данных, представляющих интерес для анализа. [ 1 ] HED — это механизм аннотации событий, используемый стандартом структуры данных визуализации мозга (BIDS) для описания событий.
Разработка HED открыта, а исходные коды всех ресурсов HED размещены в репозитории GitHub организации, отвечающей стандартам ed. [ 2 ] [ 3 ] У HED есть базовый контролируемый словарь , называемый стандартной схемой , который содержит термины, применимые к большинству экспериментов. Признавая, что во многих областях требуются специализированные термины, не представляющие общего интереса, HED также позволяет сообществам пользователей разрабатывать специализированные словари, называемые библиотечными схемами , которые можно комбинировать со стандартной схемой и с другими библиотечными схемами, чтобы обеспечить контролируемый словарь для экспериментов в подобласти. Для просмотра всех доступных словарей доступен онлайн-браузер схем HED. [ 4 ]
История
[ редактировать ]Поколение 1 (2010-2013)
[ редактировать ]ХЭД-1Г [ 5 ] Первоначально был предложен Нимой Бигдели-Шамло и выпущен в 2010 году как механизм аннотации событий для HeadIT. [ 6 ] ранний общедоступный репозиторий данных ЭЭГ, размещенный в Центре вычислительной нейронауки UCSD Swartz Института нейронных вычислений Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD). Аннотации событий были организованы вокруг единой словарной иерархии (дерева), основанной на Time-Locked Event/ . Первоначальный словарь также содержал элементы словаря COGPO. [ 7 ] Пользователи могут расширить иерархию до самых глубоких (листовых) узлов, чтобы предоставить более подробную информацию. Несколько исследований ЭЭГ были успешно аннотированы для распространения в открытом доступе на HeadIT, и были продемонстрированы первые анализы с использованием инструментов HED. В этот период концепция аннотации событий с использованием HED была также принята CANCTA ( Альянсом совместных технологий познания и нейроэргономики , десятилетней программой фундаментальных научных исследований и перехода технологий, спонсируемой Исследовательской лабораторией армии США (ARL), чтобы улучшить понять взаимодействие мозга и тела в работе. [ 8 ]
Поколение 2 (2014-2019)
[ редактировать ]Когда исследователи начали комментировать свои данные, стали очевидны ограничения при проектировании инфраструктуры HED и пробелы в словарном запасе. Словарь HED был реорганизован в многодеревянную (лесную) структуру, где каждое отдельное поддерево представляло иерархию подклассов. [ 9 ] Были разработаны вспомогательные инструменты, включая графический интерфейс для аннотаций, онлайн-проверки и интеграции событийного анализа на основе HED в среду MATLAB, в частности в EEGLAB. [ 10 ] Для группировки связанных тегов в аннотациях было введено использование круглых скобок для группировки тегов. Большой массив данных ЭЭГ был аннотирован как часть репозитория CANCTA, и было опубликовано несколько исследований, демонстрирующих эффективность аннотации HED в облегчении мегаанализа, связанного с событиями. [ 11 ]
Поколение 3 (2020-)
[ редактировать ]В 2020 году была сформирована рабочая группа HED с целью улучшения HED для решения серьезных проблем аннотации событий в нейровизуализации (и за ее пределами). Выпуск стандартной схемы HED третьего поколения версии 8.0.0 (в августе 2021 г.) предоставил HED ортогональное словарное дерево без дублирования со значительными улучшениями в структуре схемы, включая добавление классов значений и свойств схемы. Термины схемы HED теперь должны быть уникальными и понятными, чтобы аннотаторы могли использовать отдельные (листовые) термины вместо аннотаций полного пути (которые инструменты HED могут заполнять при выполнении поиска и анализа событий). Например, аннотаторы могут использовать один тег /Smile вместо полного пути: Action/Communicate/Communicate-gesturally/Smile . Инструменты могут автоматически преобразовывать отдельные термины ( Улыбка ), чтобы аннотации к событиям, включающие термин «Общаться-жестно», находили аннотации событий, включая «Улыбку» и другие жесты лица и конечностей.
HED используется в BIDS для аннотаций событий, а аннотации HED автоматически проверяются как часть проверки набора данных BIDS.
Функции
[ редактировать ]Библиотечные словари
[ редактировать ]Недавнее добавление библиотечных схем в системную архитектуру HED (gen-3) позволяет любому сообществу пользователей разработать схему расширения словаря HED (глоссарий) для использования при аннотировании событий в своих данных, обычно в сочетании с терминами из стандартной схемы. Библиотека HED-SCORE версии 1.0.0, выпущенная в январе 2023 г., переводит стандарт SCORE (стандартизированная компьютерная организованная отчетность об ЭЭГ, 2-е изд.) для клинических аннотаций ЭЭГ. [ 12 ] в схему HED. Специализированные схемы для языка и аннотаций к фильмам находятся в стадии разработки.
Процессы событий
[ редактировать ]HED (gen-3) основан и поддерживает концептуальную структуру, согласно которой события — это процессы временного масштаба, имеющие четкое время начала и завершения. Напротив, маркеры событий (или маркеры фаз событий) обозначают моменты времени. Маркеры, связанные с тегами начала и смещения , а также маркеры интересующих промежуточных моментов времени (связанные с тегами вставки ) позволяют инструментам извлекать процессы событий по мере их развития. Например, если звук начинает воспроизводиться в момент времени ( Onset ) 1 и прекращается в момент времени ( Offset ) 3, инструменты могут сделать вывод, что звук воспроизводится также и в промежуточные моменты времени.
Вставленные теги могут использоваться для обозначения интересующих промежуточных моментов времени - например, момента максимальной амплитуды звука или других типов фазового перехода. Более полная концептуальная основа HED (gen-3) делает возможной разработку синтаксиса для создания и вычисления подробных аннотаций событий для сложных событий (речь, музыка, видео, а также в виртуальной реальности (VR) и/или дополненной реальности). реальность (AR) и др.).
Поиск и сводка
[ редактировать ]HED (gen-3) требует, чтобы словарные термины, используемые в схеме, были уникальными, и использовал их расположение в иерархии схемы для определения подклассов. Таким образом, необходимы инструменты, позволяющие рассматривать действия/общение/жестовое общение/улыбку и улыбку как эквивалентные, и пользователи могут может аннотировать события, используя конечные термины пути (листья) без необходимости указывать полные пути, и может запрашивать, чтобы поиск термина выше в пути термина также возвращал все его дочерние элементы. Этот подход также используется в инструментах для обобщения аннотаций HED набора данных.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Роббинс, Кей; Труонг, Дунг; Джонс, Александр; Калланан, Ян; Макейг, Скотт (01 апреля 2022 г.). «Создание функциональности FAIR: аннотирование событий в данных временных рядов с использованием иерархических дескрипторов событий (HED)» . Нейроинформатика . 20 (2): 463–481. дои : 10.1007/s12021-021-09537-4 . ПМЦ 9546996 . ПМИД 34970709 . Проверено 5 октября 2023 г.
- ^ «Иерархические дескрипторы событий (HED)» . Сайт стандартной организации HED на GitHub . Проверено 5 октября 2023 г.
- ^ «Иерархические дескрипторы событий (HED)» . Домашняя страница проекта HED . Проверено 5 октября 2023 г.
- ^ «Обозреватель схем HED» . Проверено 5 октября 2023 г.
- ^ Бигдели-Шамло, Нима; Крейц-Дельгадо, Кеннет; Роббинс, Кей; Миякоши, Макото; Вестерфилд, Марисса; Бел-Бахар, Тарик; Коте, Кристиан; Си, Джессика (2013). «Теги иерархического дескриптора событий (HED) для анализа исследований ЭЭГ, связанных с событиями» . Глобальная конференция IEEE 2013 по обработке сигналов и информации . стр. 1–4. дои : 10.1109/GlobalSIP.2013.6736796 . ISBN 978-1-4799-0248-4 . S2CID 11951748 . Проверено 5 октября 2023 г.
- ^ «Электрофизиология человека, анатомические данные и интегрированные инструменты» . Руководитель ИТ . Проверено 5 октября 2023 г.
- ^ Тернер, Джессика; Лэрд, Анджела (2012). «Онтология когнитивной парадигмы: проектирование и применение» . Нейроинформатика . 10 (1): 57–66. дои : 10.1007/s12021-011-9126-x . ПМЦ 3682219 . ПМИД 21643732 .
- ^ «Альянс совместных технологий познания и нейроэргономики» . КАНКТА . Армейские исследовательские лаборатории . Проверено 5 октября 2023 г.
- ^ Бигдели-Шамло, Нима; Кокфилд, Джереми; Макейг, Скотт; Роньон, Томас; Ла Валле, Крис; Миякоши, Макото; Роббинс, Кей (2016). «Иерархические дескрипторы событий (HED): полуструктурированные теги для реальных событий в крупномасштабной ЭЭГ» . Границы нейроинформатики . 10:42 . дои : 10.3389/fninf.2016.00042 . ПМК 5065975 . ПМИД 27799907 .
- ^ Делорм, Арно; Маллен, Тим; Коте, Кристиан; Акалин Акар, Зейнеп; Бигдели-Шамло, Нима; Ваньков Андрей; Макейг, Скотт (2011). «EEGLAB, SIFT, NFT, BCILAB и ERICA: новые инструменты для расширенной обработки ЭЭГ» . Вычислительный интеллект и нейронаука . 130714 : 1–12. дои : 10.1155/2011/130714 . ПМК 3114412 . ПМИД 21687590 .
- ^ Бигдели-Шамло, Справа; Турян, Джонатан; Охеда, Александр; Коте, Кристиан; Маллен, Тим; Роббинс, Кей (4 сентября 2019 г.). «Автоматизированный мегаанализ ЭЭГ II: Когнитивные аспекты функций, связанных с событиями» (PDF) . НейроИмидж . 207 (116054). doi : 10.1016/j.neuroimaging.2019.116054 . ПМИД 31491523 . S2CID 92386748 .
- ^ Бенички, Шандор (1 ноября 2017 г.). «Стандартизированная компьютерная организованная отчетность ЭЭГ: SCORE - Вторая версия» (PDF) . Клиническая нейрофизиология . 128 (11): 2334–2346. дои : 10.1016/j.clinph.2017.07.418 . ПМИД 28838815 . S2CID 3750942 .