Physics Letters A, 378(46), 3464–3474p. (2014) DOI:10.1016/j.physleta.2014.10.005

Characterization of dynamical systems under noise using recurrence networks: Application to simulated and EEG data

N. P. Subramaniyam, J. Hyttinen

In this letter, we study the influence of observational noise on recurrence network (RN) measures, the global clustering coefficient (C) and average path length (L) using the Rössler system and propose the application of RN measures to analyze the structural properties of electroencephalographic (EEG) data. We find that for an appropriate recurrence rate (RR>0.02RR>0.02) the influence of noise on C can be minimized while L is independent of RR for increasing levels of noise. Indications of structural complexity were found for healthy EEG, but to a lesser extent than epileptic EEG. Furthermore, C performed better than L in case of epileptic EEG. Our results show that RN measures can provide insights into the structural properties of EEG in normal and pathological states.

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