Пусть в результате регистрации ЭЭГ получено множество записей, каждая из которых принадлежит одному из K классов. Задачей построения классификатора является нахождение на основе известного множества записей такого оператора F(X), который любому ЭЭГ сигналу X будет сопоставлять соответствующий ему номер класса k = 1,2,…,K.

На этапе классификации данных с целью распознавания типа мыслительной деятельности применяют следующий математический аппарат.

  1. Байесовский классификатор (англ. Bayesian classifier). Метод основан на применении теоремы Байеса с дополнительными предположениями о статистической независимости признаков, описывающих классифицируемые объекты. При этом объект относится к тому классу, для которого рассчитанная апостериорная вероятность принадлежности является наибольшей.
  2. Линейный дискриминант Фишера (англ. Fisher’s linear discriminant). Метод позволяет найти такую линейную комбинацию характерных признаков, для которой расстояние между классами будет максимальным. В качестве меры расстояния при этом используется отношение межклассовой дисперсии к внутриклассовой. Метод является одним из наиболее эффективных линейных методов классификации, применяемых в интерфейсе мозг-компьютер, и требует небольшое число обучающих выборок для получения достоверного вывода классификатора.
  3. Метод опорных векторов (англ. Support vector machine). Пусть каждая точка в пространстве признаков принадлежит только одному из двух классов. Метод опорных векторов выполняет в пространстве признаков поиск такой разделяющей гиперплоскости, чтобы расстояние между двумя ближайшими точками, лежащими по разные стороны гиперплоскости, было максимальным.
  4. Метод k ближайших соседей (англ. k-nearest neighbor algorithm). В данном методе решение о принадлежности объекта к тому или другому классу принимается после определения k ближайших соседей этого объекта. Соседи берутся из множества элементов, классы которых уже известны. Новому объекту присваивается метка того класса, который является наиболее распространенным среди соседей.
  5. Искусственные нейронные сети (англ. Artificial neural network). Классификатор на основе искусственных нейронных сетей позволяет в приложениях ИМК адаптивно настраиваться на индивидуальные особенности конкретного испытуемого. Как правило, в работах используются типы нейронных сетей, предполагающие обучение по прецедентам (обучение с учителем). К одному из таких типов относится многослойный персептрон. 
  6. Алгоритмы классификации на основе принципов римановой геометрии. В качестве характерных признаков сигнала ЭЭГ используются матрицы ковариации, которые являются симметричными положительно определенными матрицами. Пространство ковариационных матриц является римановым и позволяет применять подходы римановой геометрии, в частности, риманово среднее и риманово расстояние между матрицами.