TR
EN
Kombine Derin Öğrenme Tabanlı Epileptik Nöbet Teşhisi
Abstract
Epilepsi hastalığı yaygın nörolojik hastalıklardan bir tanesi olarak öne çıkmaktadır. Epilepsi hastalığının teşhisinde elektroensefalografi (EEG) kullanılarak beynin sinirsel aktivitesi gözlemlenir ve bu da epilepsi hastalığının teşhisine olanak sağlar. Günümüzde genel olarak biyolojik sinyallerden hastalık teşhisinde klasik makine öğrenmesi yöntemleri sıklıkla kullanılmakla birlikte son yıllarda derin öğrenme yapıları ön plana çıkmaktadır. Derin öğrenme ağları sinyallerden özellik çıkarımına gerek duymaması, özellikler için ek bir çaba gerektirmemesi, insan kaynaklı hesaplama hatalarının önüne geçmesi ve zaman kaybının önüne geçmesi açısından klasik makine öğrenmesi yöntemlerine göre daha avantajlı bir konuma gelmektedir. Bu çalışmada, zaman serisi EEG sinyalini, zaman-frekans bileşenlerini temsil edecek görüntüleri ve ham EEG sinyallerinin sayısal değerlerini kullanarak epilepsi nöbet aktivitesini otomatik bir şekilde tespit eden kombine bir derin öğrenme modeli üzerine çalışılmıştır. Çalışmada Bonn Üniversitesinin halka açık epilepsi veri seti kullanılmıştır. Veri seti sağlıklı ve epilepsi hastası insanlardan kaydedilen A,B,C,D,E şeklinde etiketlenmiş EEG kayıtlarını içermektedir. Bu çalışmada EGG sinyallerinin zaman dizisini ve zamana bağlı EEG sinyallerinin zaman-frekans-görüntü dönüşümlerini kullanarak kombine bir model ortaya koyulmuştur. Sinyalleri görüntülere dönüştürmede CWT ve STFT yöntemleri kullanılmıştır. Oluşturulan modelin CNN girdilerinde STFT görüntüleri kullanıldığında ikili sınıflandırma için %99.47 doğruluk oranı elde edilmiştir. CWT görüntüleri ile ise %99.27 doğruluk oranına ulaşılmıştır. Elde edilen model, EEG verilerinde epilepsi nöbet aktivitesinin olup olmadığını yüksek başarı ile tespit edebilmektedir.
Keywords
References
- Alzubaidi, L., Zhang, J., Humaidi, A. J., Al-Dujaili, A., Duan, Y., Al-Shamma, O., . . . Farhan, L. (2021). Review of deep learning: concepts, CNN architectures, challenges, applications, future directions. Journal of Big Data, 8(1), 53. doi:10.1186/s40537-021-00444-8
- Andrzejak, R. G., Lehnertz, K., Mormann, F., Rieke, C., David, P., & Elger, C. E. (2001). Indications of nonlinear deterministic and finite-dimensional structures in time series of brain electrical activity: dependence on recording region and brain state. Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys, 64(6 Pt 1), 061907. doi:10.1103/PhysRevE.64.061907
- Bajaj, N. (2020). Wavelets for EEG Analysis.
- Beghi, E. (2020). The Epidemiology of Epilepsy. Neuroepidemiology, 54(2), 185-191. doi:10.1159/000503831
- Brian, P., Avirath, S., Sean, C., Victoria, G., Antoni, V.-C., & Adrien, M. (2021). Brain Informatics. doi:10.21203/rs.3.rs-112880/v1
- Chen, G. (2016). A Gentle Tutorial of Recurrent Neural Network with Error Backpropagation.
- Dwi Saputro, I. R., Maryati, N. D., Solihati, S. R., Wijayanto, I., Hadiyoso, S., & Patmasari, R. (2019). Seizure Type Classification on EEG Signal using Support Vector Machine. Journal of Physics: Conference Series, 1201, 012065. doi:10.1088/1742-6596/1201/1/012065
- Gu, J., Wang, Z., Kuen, J., Ma, L., Shahroudy, A., Shuai, B., . . . Chen, T. (2018). Recent advances in convolutional neural networks. Pattern Recognition, 77, 354-377. doi:https://doi.org/10.1016/j.patcog.2017.10.013
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Publication Date
November 30, 2021
Submission Date
October 22, 2021
Acceptance Date
October 29, 2021
Published in Issue
Year 2021 Number: 28
APA
Varlı, M., & Yılmaz, H. (2021). Kombine Derin Öğrenme Tabanlı Epileptik Nöbet Teşhisi. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 28, 1210-1216. https://doi.org/10.31590/ejosat.1013489
AMA
1.Varlı M, Yılmaz H. Kombine Derin Öğrenme Tabanlı Epileptik Nöbet Teşhisi. EJOSAT. 2021;(28):1210-1216. doi:10.31590/ejosat.1013489
Chicago
Varlı, Muhammet, and Hakan Yılmaz. 2021. “Kombine Derin Öğrenme Tabanlı Epileptik Nöbet Teşhisi”. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, nos. 28: 1210-16. https://doi.org/10.31590/ejosat.1013489.
EndNote
Varlı M, Yılmaz H (November 1, 2021) Kombine Derin Öğrenme Tabanlı Epileptik Nöbet Teşhisi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi 28 1210–1216.
IEEE
[1]M. Varlı and H. Yılmaz, “Kombine Derin Öğrenme Tabanlı Epileptik Nöbet Teşhisi”, EJOSAT, no. 28, pp. 1210–1216, Nov. 2021, doi: 10.31590/ejosat.1013489.
ISNAD
Varlı, Muhammet - Yılmaz, Hakan. “Kombine Derin Öğrenme Tabanlı Epileptik Nöbet Teşhisi”. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi. 28 (November 1, 2021): 1210-1216. https://doi.org/10.31590/ejosat.1013489.
JAMA
1.Varlı M, Yılmaz H. Kombine Derin Öğrenme Tabanlı Epileptik Nöbet Teşhisi. EJOSAT. 2021;:1210–1216.
MLA
Varlı, Muhammet, and Hakan Yılmaz. “Kombine Derin Öğrenme Tabanlı Epileptik Nöbet Teşhisi”. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, no. 28, Nov. 2021, pp. 1210-6, doi:10.31590/ejosat.1013489.
Vancouver
1.Muhammet Varlı, Hakan Yılmaz. Kombine Derin Öğrenme Tabanlı Epileptik Nöbet Teşhisi. EJOSAT. 2021 Nov. 1;(28):1210-6. doi:10.31590/ejosat.1013489
Cited By
Epilepsi Nöbet Tespiti için Zaman-Frekans Görüntüleme: Transformer Model ile Özellik Füzyonu
Mühendislik Bilimleri ve Araştırmaları Dergisi
https://doi.org/10.46387/bjesr.1639714