×
约翰·A·D·阿斯顿。;克劳迪娅·柯奇

通过fMRI数据应用的变点替代方法评估平稳性。 （英语） Zbl 1257.62072号

附录申请。斯达。 1906-1948（2012）第4期第6页.
摘要：功能性磁共振成像（fMRI）现已成为研究大脑的成熟技术。然而，在许多情况下，例如当在静止状态下获取数据时，很难知道数据是否真的是静止的，或者是否发生了电平偏移。为此，在功能观测值相关且需要多个受试者的变化点分布的情况下，检查功能数据序列中的变化点检测。特别令人感兴趣的是，变化点是一种流行病变化——发生变化，然后观测值在稍后返回基线。
在协方差可以分解为张量积的情况下，要特别注意检测的功率分析。这在功能磁共振成像的应用中很有意义，因为三维图像的全协方差结构的估计在计算上是不可行的。使用所开发的方法，对静息状态fMRI数据进行了大规模研究，以确定进行静息扫描的受试者在其时间进程中是否存在非平稳性。研究发现，相当大比例的受试者并非固定不变。这些科目的变点分布是由经验决定的，其理论性质也受到了检验。

引用于34文件

MSC公司：

62华氏35 多元分析中的图像分析
92 C55 生物医学成像和信号处理
92C20美元 神经生物学
62M10个 统计学中的时间序列、自相关、回归等（GARCH）

关键词：

流行病变化;功能时间序列;高维数据;静息状态fMRI;可分离协方差结构;平稳性

软件：

调情;FMRISTAT公司;fda（右）
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit｛J.A.D.Aston｝和\textit｛C.Kirch｝，Ann.Appl。Stat.6，No.4，1906——1948（2012；Zbl 1257.62072）
全文： 内政部 arXiv公司 欧几里得

参考文献：

[1] Aston，J.A.D.和Gunn，R.N.（2005）。正电子发射断层成像中使用Kronecker乘积的统计估计。线性代数应用。398 25-36. ·Zbl 1062.92041号 ·doi:10.1016/j.laa.2003.11.018
[2] Aston，J.A.D.和Kirch，C.（2012a）。补充“通过fMRI数据应用的变化点替代评估平稳性”·Zbl 1257.62072号
[3] Aston，J.A.D.和Kirch，C.（2012b）。检测和评估相关功能数据的变化。《多元分析杂志》。109 204-220. ·Zbl 1241.62121号 ·doi:10.1016/j.jmva.2012.03.006
[4] Aston，J.A.D.、Gunn，R.N.、Hinz，R.和Turkheimer，F.E.（2005）。用于时空神经成像数据的图像空间中的小波方差分量。神经影像25 159-168·Zbl 1062.92041号 ·doi:10.1016/j.laa.2003.11.018
[5] Aue，A.、Gabrys，R.、Horváth，L.和Kokoszka，P.（2009年）。函数数据平均函数中变化点的估计。《多元分析杂志》。100 2254-2269. ·Zbl 1176.62025号 ·doi:10.1016/j.jmva.2009.04.001
[6] Beckmann，C.F.和Smith，S.M.（2005）。多主体FMRI分析中独立成分分析的张量扩展。神经影像25 294-311。
[7] Beckmann，C.F.、DeLuca，M.、Devlin，J.T.和Smith，S.M.（2005）。使用独立组件分析研究静态连接。英国皇家学会哲学学报B：生物科学360 1001-1013。
[8] Benjamini，Y.和Hochberg，Y.（1995年）。控制错误发现率：一种实用且强大的多重测试方法。J.罗伊。统计师。Soc.序列号。乙57 289-300·Zbl 0809.62014号
[9] Berkes，I.、Gabris，R.、Horváth，L.和Kokoszka，P.（2009）。检测功能观察平均值的变化。J.R.统计社会服务。B统计方法。71 927-946. ·文件编号：10.1111/j.1467-9868.2009.00713.x
[10] Biswal，B.B.等人（2010年）。走向人类大脑功能的发现科学。程序。国家。阿卡德。科学。美国107 4734-4739。
[11] Bosq，D.（2000年）。函数空间中的线性过程：理论与应用。统计学课堂讲稿149。施普林格，纽约·Zbl 0962.60004号 ·doi:10.1007/978-1-4612-1154-9
[12] Botev，Z.I.、Grotowski，J.F.和Kroese，D.P.（2010年）。通过扩散估计核密度。安。统计师。38 2916-2957. ·Zbl 1200.62029号 ·doi:10.1214/10-AOS799
[13] Bullmore，E.、Fadili，J.、Breakspear，M.、Salvador，R.、Suckling，J.和Brammer，M.（2003）。人脑功能磁共振图像的小波和统计分析。统计方法医学研究12 375-399·Zbl 1121.62581号 ·doi:10.1191/0962280203sm339ra
[14] Cole，D.M.、Smith，S.M.和Beckmann，C.F.（2010年）。静止状态FMRI数据分析和解释的进展和陷阱。系统神经科学前沿4 1-15。
[15] Damoiseaux，J.S.，Rombouts，S.A.R.B.，Barkhof，F.，Scheltens，P.，Stam，C.J.，Smith，S.M.和Beckmann，C.F.（2006年）。健康受试者的一致休息状态网络。程序。国家。阿卡德。科学。美国103 13848-13853。
[16] Diggle，P.、Rowlingson，B.和Su，T.-L.（2005）。用于在线时空疾病监测的点处理方法。环境计量16 423-434·doi:10.1002/env.712
[17] Doucet，G.、Naveau，M.、Petit，L.、Zago，L.、Crivello，F.、Jobard，G.、Delcroix，N.、Mellet，E.、Tzourio Mazoyer，N.、Mazoyer，B.和Joliot，M.（2012）。大脑中的血液动力学低频振荡模式受休息时自由思考的性质调节。神经影像59 3194-3200。
[18] Dryden，I.L.、Bai，L.、Brignell，C.J.和Shen，L.（2009）。因子主成分分析在人脸识别中的应用。统计计算。19 229-238. ·doi:10.1007/s11222-008-9087-6
[19] Dutilleul，P.（1999）。矩阵正态分布的MLE算法。J.统计计算。模拟。64 105-123. ·Zbl 0960.62056号 ·网址：10.1080/00949659908811970
[20] Ferraty，F.和Vieu，P.（2006年）。非参数函数数据分析：理论与实践。施普林格，纽约·兹比尔1119.62046 ·数字对象标识代码：10.1007/0-387-36620-2
[21] Friston，K.J.、Frith，C.D.、Liddle，P.F.和Frackowiak，R.S.J.（1993）。功能连通性：大型（PET）数据集的主成分分析。脑血流与代谢杂志13 5-14。
[22] Fuentes，M.（2006）。时空协方差函数的可分性测试。J.统计。计划。推论136 447-466·Zbl 1077.62076号 ·doi:10.1016/j.jspi.2004.07.004
[23] Genton，M.G.（2007）。时空协方差矩阵的可分离近似。环境计量18 681-695·doi:10.1002/env.854
[24] Gohberg，I.、Goldberg，S.和Kaashoek，M.A.（2003年）。线性算子的基本类。巴塞尔Birkhäuser·Zbl 1065.47001号
[25] Härdle，W.和Simar，L.（2007）。应用多元统计分析，第二版，施普林格，柏林·Zbl 1115.62057号
[26] Hörmann，S.和Kokoszka，P.（2010年）。依赖性较弱的功能数据。安。统计师。38 1845-1884. ·Zbl 1189.62141号 ·doi:10.1214/09-AOS768
[27] Horváth，L.和Kokoszka，P.（2012）。函数数据推理及其应用。施普林格，纽约·兹比尔1279.62017
[28] Hušková，M.和Kirch，C.（2008年）。时间序列变化点的自举置信区间。J.时间序列分析。29 947-972. ·Zbl 1194.62063号 ·文件编号：10.1111/j.1467-9892.2008.00589.x
[29] Hušková，M.和Kirch，C.（2010年）。关于转换点的学生置信区间的注释。计算。统计师。25 269-289. ·Zbl 1223.62147号 ·doi:10.1007/s00180-009-0175-7
[30] Jenkinson，M.、Bannister，P.R.、Brady，J.M.和Smith，S.M.（2002年）。经过改进的优化，可实现大脑图像稳健、准确的线性配准和运动校正。神经影像17 825-841。
[31] Kirch，C.（2006）。相关数据变化分析的重采样方法。科隆大学博士论文。可从获取·Zbl 1189.62078号
[32] Kirch，C.（2007）。相关数据变化分析的块置换原则。J.统计。计划。推论137 2453-2474·兹比尔1274.62320 ·doi:10.1016/j.jspi.2006.09.026
[33] Kirch，C.和Politis，D.N.（2011年）。TFT-bootstrap：在频域中重新采样时间序列，以获得时域中的副本。安。统计师。39 1427-1470. ·Zbl 1220.62107号 ·doi:10.1214/10-AOS868
[34] Kokoszka，P.和Leipus，R.（1998年）。相关观测值平均值的变化点。统计师。普罗巴伯。莱特。40 385-393. ·Zbl 0935.62097号 ·doi:10.1016/S0167-7152（98）00145-X
[35] Lahiri，S.N.（2003年）。相关数据的重新采样方法。施普林格，纽约·Zbl 1028.6202号
[36] Lindquist，M.A.、Waugh，C.和Wager，T.D.（2007）。使用变化点理论建模状态相关的fMRI活动。神经影像35 1125-1141。
[37] Long，C.J.、Purdon，P.L.、Temereanca，S.、Desai，N.U.、HämäLäinen，m.S.和Brown，E.N.（2011年）。使用高性能计算的动态脑磁图逆问题的状态空间解。附录申请。法令5 1207-1228·Zbl 1223.62160号 ·doi:10.1214/11-AOAS483
[38] Mitchell，M.W.、Genton，M.G.和Gumpertz，M.L.（2005）。测试时空协方差的可分性。环境计量16 819-831·doi:10.1002/env.737
[39] Morris，J.S.、Baladadayuthapani，V.、Herrick，R.C.、Sanna，P.和Gutstein，H.（2011）。使用同构函数混合模型自动分析定量图像数据，并应用于蛋白质组学数据。附录申请。统计数字5 894-923·Zbl 1454.62367号 ·doi:10.1214/10-AOAS407
[40] Nam，C.F.H.、Aston，J.A.D.和Johansen，A.M.（2012）。量化变化点的不确定性。J.时间序列分析·Zbl 1281.62174号 ·doi:10.1111/j.1467-9892.2011.00777.x号文件
[41] Ogawa，S.、Lee，T.M.、Kay，A.R.和Tank，D.W.（1990）。对比度依赖于血氧饱和度的脑磁共振成像。程序。国家。阿卡德。科学。美国87 9868-9872。
[42] 佩奇，E.S.（1954年）。连续检查计划。生物特征41 100-115·Zbl 0056.38002号 ·doi:10.1093/biomet/41.1-2.100
[43] Politis，D.N.（2011）。大样本协方差矩阵和谱密度矩阵的高精度半正定估计。计量经济学理论27 703-744·兹伯利1219.62144 ·doi:10.1017/S0266466610000484
[44] Ramsay，J.O.和Silverman，B.W.（2005）。功能数据分析，第二版，Springer，纽约·Zbl 1079.62006号
[45] Robinson，L.F.、Wager，T.D.和Lindquist，M.A.（2010年）。多学科功能磁共振成像研究中的变化点估计。神经影像49 1581-1592。
[46] Ruttimann，U.E.、Unser，M.、Rawlings，R.R.、Rio，D.、Ramsey，N.F.、Mattay，V.S.、Hommer，D.W.、Frank，J.A.和Weinberger，D.R.（1998）。小波域中功能性MRI数据的统计分析。IEEE传输。医学成像17 142-154。
[47] Van Loan，C.F.和Pitsianis，N.（1993年）。Kronecker乘积的近似。《大规模和实时应用的线性代数》（Leuven，1992）（M.S.Moonen和G.H.Golub编辑）。北约高级科学研究院系列E：应用科学232 293-314。多德雷赫特Kluwer学院·Zbl 0813.65078号
[48] Vanhaudenhuyse，A.、Demertzi，A.、Schabus，M.、Noirhomme，Q.、Bredart，S.、Boly，M.和Phillips，C.、Soddu，A.、Luxen，A.、Moonen，G.和Laureys，S.（2010年）。两个不同的神经元网络调节环境意识和自我意识。J.认知。神经科学。23 570-578.
[49] Werner，K.、Jansson，M.和Stoica，P.（2008）。关于具有Kronecker乘积结构的协方差矩阵的估计。IEEE传输。信号处理。56 478-491. ·Zbl 1390.94472号 ·doi:10.1109/TSP.2007.907834
[50] Worsley，K.J.、Liao，C.H.、Aston，J.A.D.、Petre，V.、Duncan，G.H.、Morales，F.和Evans，A.C.（2002）。fMRI数据的一般统计分析。神经影像15 1-15。
[51] Zipunnikov，V.、Caffo，B.、Crainiceanu，C.、Yousem，D.M.、Davatzikos，C.和Schwartz，B.S.（2011年）。高维数据的多级函数主成分分析。J.计算。图表。统计师。20 852-873. ·doi:10.1198/jcgs.201.10122
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。