شماره مدرك :
18010
شماره راهنما :
15723
پديد آورنده :
كوروش زاده، زهرا
عنوان :

تحليل سيگنال هاي مغزي براساس گراف هاي چندبخشي

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
نرم افزار
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1401
صفحه شمار :
يازده، 76ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
ناصر قديري مدرس
استاد مشاور :
زينب مالكي
توصيفگر ها :
الكتروانسفالوگرافي , صرع , شبكه چندگانه , گراف پديداري , سري زماني
استاد داور :
جلال ذهبي، فرزانه شايق
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/08/22
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/08/22
كد ايرانداك :
2878556
چكيده فارسي :
امروزه صرع يكي از شايع ترين بيماري ها به شمار مي رود. طبق اعلام سازمان بهداشت جهاني تقريباً 65 ميليون نفر در دنيا مبتلا به صرع هستند. اين بيماري در تمامي گروه¬هاي سني ممكن است رخ دهد؛ بنابراين تشخيص به‌موقع آن مي¬تواند از بروز پيامدهاي ناشي از بيماري جلوگيري كند. ازآنجايي‌كه استفاده از سيگنال¬¬هاي الكتروانسفالوگرام براي تشخيص بيماري روشي غيرآسيب¬زا است، از اين روش براي تشخيص صرع و بسياري از بيماري¬هاي ديگر مانند آلزايمر و سندروم خستگي مزمن استفاده مي¬شود. از چالش¬هاي موجود در تحليل سيگنال¬هاي مغزي مي¬توان به وجود خدشه در سيگنال اشاره كرد كه خواندن سيگنال را سخت مي¬كند و احتمال خطا را بالا مي¬برد. عوامل زيادي روي ايجاد خدشه هنگام ضبط داده¬هاي الكتروانسفالوگرام تأثير دارند. براي مثال پلك‌زدن و حركات سروگردن مي¬توانند باعث ايجاد خدشه در سيگنال¬ها شوند. به¬علاوه تحليل سيگنال¬هاي ضبط شده يك كار تخصصي است و نياز به يك فرد آموزش¬ديده دارد، بنابراين استفاده از روش¬هاي خودكار تشخيص بيماري و مراحل آن مي¬تواند كمك‌كننده باشد. براي حل اين چالش¬ها از روش¬هاي تشخيص خودكار استفاده مي¬شود. اين روش¬ها وجود خدشه را در سيگنال تشخيص داده و آن را حذف مي¬كنند. همچنين تحليل مناسبي از نتايج را ارائه مي¬دهند. تا كنون روش¬هاي متعددي براي تشخيص مراحل تشنج صرعي از تشنج ارائه شده است كه از جمله آن¬ها مي¬توان روش¬هاي مبتني بر گراف و شبكه¬هاي پيچيده را نام برد. اين روش¬ها تمام خواص سري زماني را حفظ نمي¬كنند و به يك رويكرد جديد نياز است كه ضمن حفظ تمامي خواص سري زماني، بازنمايي مناسبي از آن نيز ارائه دهد. در اين پژوهش يك رويكرد جديد براي تشخيص مراحل تشنج صرعي از تشنج ارائه مي¬شود. اين رويكرد مبتني بر ساخت شبكه چندگانه از گراف¬هاي پديداري است. ابتدا طول سيگنال¬ها با استفاده از عامل مقياس كاهش مي‌يابد تا پيچيدگي محاسباتي مسئله كم¬تر شود. سپس يك گراف پديداري براي هر سيگنال از هر مجموعه داده ساخته مي¬شود. اين گراف¬هاي پديداري تشكيل يك شبكه¬ي چندگانه مي¬دهند. انسجام شبكه¬ي چندگانه با ميانگين هم¬پوشاني يال¬ها بررسي مي¬شود. يك نگاشت از 100 لايه روي يك لايه انجام مي-گيرد كه گرافي كامل و وزن¬دار را به عنوان خروجي مي¬دهد. خلوت¬سازي با حذف كمينه¬ها به انتخاب ويژگي مناسب¬تر كمك مي¬كند. در پايان ويژگي¬هاي شبكه به عنوان ورودي به طبقه¬بند داده مي¬شود. ارزيابي عملكرد پيشنهادي دقت، بازيابي و صحت 100 درصدي براي شبكه¬ي حاصل از گراف¬هاي پديداري افقي و پديداري طبيعي را به همراه داشت. همچنين ميانگين دقت 95 درصد براي شبكه حاصل از گراف پديداري دايره¬اي حاصل شد؛ بنابراين رويكرد پيشنهادي خواص سري زماني براي سيگنال¬هاي مراحل مختلف صرع را حفظ مي¬كند و از نظر دقت، صحت و بازيابي نسبت به كارهاي پيشين عملكرد بهتري دارد.
چكيده انگليسي :
Today, epilepsy is one of the most common diseases. According to the World Health Organization, approximately 65 million people in the world suffer from epilepsy. This disease can occur in all age groups; Therefore, its timely diagnosis can prevent the consequences of the disease. Since the use of electroencephalogram signals to diagnose diseases is a non-invasive method, this method is used to diagnose epilepsy and many other diseases such as Alzheimer's and chronic fatigue syndrome. Many factors affect the creation of defects during the recording of electroencephalogram data. For example, blinking and head and neck movements can damage the signals. In addition, reading the recorded signals is a specialized task and requires a trained person, so the use of automatic methods for diagnosing the disease and its stages can be helpful. So far, several methods have been presented to distinguish the stages of epilepsy from seizures, among which we can mention methods based on graphs and complex networks. These methods do not preserve all the properties of the time series, and a new approach is needed that, while preserving all the properties of the time series, also provides a suitable representation of it. In this research, a new approach to distinguish the stages of epilepsy from seizures is presented. This approach is based on building a multiplex network of visibility graphs. First, the length of the signals is reduced by using the scale factor to reduce the computational complexity of the problem. Then a visibility graph is made for each signal from each data set. These visibility graphs form a multiplex network. The coherence of the multiplex network is checked by the average overlap of the edges. A mapping of 100 layers is performed on one layer, which gives the complete and weighted graph as output. Removing minima helps the matrix to be sparse and as a result, suitable features will be selected. In the end, the characteristics of the network are given as input to the classifier. The eva‎luation of the proposed performance resulted in 100% precision, recall, and accuracy for the network obtained from the horizontal and natural visibility graphs. Also, the average accuracy of 95% was obtained for the network made of the circular visibility graphs; Therefore, the proposed approach preserves the properties of the time series for the signals of different stages of epilepsy and performs better in terms of precision, accuracy and recall than the previous works.
استاد راهنما :
ناصر قديري مدرس
استاد مشاور :
زينب مالكي
استاد داور :
جلال ذهبي، فرزانه شايق
لينک به اين مدرک :

بازگشت