Araştırma Makalesi

Transformer Kodlayıcı ve Zaman-Frekans Görüntüleri Kullanarak Otomatik Uyku Evreleri Sınıflandırması

Cilt: IDAP-2023 : International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium Sayı: IDAP-2023 18 Ekim 2023
PDF İndir
EN TR

Transformer Kodlayıcı ve Zaman-Frekans Görüntüleri Kullanarak Otomatik Uyku Evreleri Sınıflandırması

Öz

Bu çalışmada Polisomnografi (PSG) kayıtlarından alınan tek kanallı EEG verileri kullanarak otomatik uyku evreleri sınıflandırması yapan bir derin öğrenme modeli önerilmektedir. Önerilen model, EEG sinyallerinin kısa süreli Fourier dönüşümü (STFT) ile elde edilen zaman-frekans görüntülerinden öznitelik çıkarmak için Transformer kodlayıcı kullanmaktadır. Transformer kodlayıcının çok başlı dikkat mekanizması, zaman-frekans görüntülerindeki zaman bağımlılıklarını yakalayarak modelin uykunun sıralı doğasını anlama performansını artırmaktadır. Önerilen modelin performansı, SleepEDF Expanded adlı açık erişim veri seti üzerinde değerlendirilmiştir ve 0.84 F1 skoru ile yüksek doğruluk değerine sahip sonuç elde edilmiştir. Modelin zaman-frekans görüntüleri kullanması, EEG sinyallerinin temel zaman alanı ve frekans alanı özelliklerini yakalayarak doğru uyku evreleri sınıflandırmasına katkı sağlamaktadır. Gelecek çalışmalarda, diğer PSG kanalları da dâhil edilerek uygulamada kullanımı mümkün olabilecek bir model geliştirilebileceği değerlendirilmektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Chen, P. C., Zhang, J., Thayer, J. F., & Mednick, S. C. (2022). Understanding the roles of central and autonomic activity during sleep in the improvement of working memory and episodic memory. Proceedings of the National Academy of Sciences, 119(44).
  2. Chriskos, P., Frantzidis, C. A., Nday, C. M., Gkivogkli, P. T., Bamidis, P. D., & Kourtidou-Papadeli, C. (2021). A review on current trends in automatic sleep staging through bio-signal recordings and future challenges. Sleep Medicine Reviews, 55.
  3. Figueiro, M. G., & Pedler, D. (2023). Cardiovascular disease and lifestyle choices: Spotlight on circadian rhythms and sleep. Progress in Cardiovascular Diseases.
  4. Fiorillo, L., Puiatti, A., Papandrea, M., Ratti, P. L., Favaro, P., Roth, C., ... & Faraci, F. D. (2019). Automated sleep scoring: A review of the latest approaches. Sleep Medicine Reviews, 48, 101204.
  5. Goldberger, A. L., Amaral, L. A. N., Glass, L., Hausdorff, J. M., Ivanov, P. C., Mark, R. G., Mietus, J. E., Moody, G. B., Peng, C. K., & Stanley, H. E. (2000). PhysioBank, PhysioToolkit, and PhysioNet - Components of a new research resource for complex physiologic signals. Circulation, 101(23): E215-E220.
  6. Hand, D. J., Till, R. J, (2001). A Simple Generalisation of the Area Under the ROC Curve for Multiple Class Classification Problems. Machine Learning, 45(2): 171-186.
  7. Iber, C. (2007). The AASM manual for the scoring of sleep and associated events: Rules, Terminology and Technical Specifications.
  8. Malekzadeh, M., Hajibabaee, P., Heidari, M., & Berlin, B. (2022, January). Review of deep learning methods for automated sleep staging. In 2022 IEEE 12th Annual Computing and Communication Workshop and Conference (CCWC), pp. 80-86.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Derin Öğrenme, Nöral Ağlar

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

18 Ekim 2023

Gönderilme Tarihi

3 Ekim 2023

Kabul Tarihi

17 Ekim 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: IDAP-2023 : International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium Sayı: IDAP-2023

Kaynak Göster

APA
Özen, G. Z., & Özen, Y. (2023). Transformer Kodlayıcı ve Zaman-Frekans Görüntüleri Kullanarak Otomatik Uyku Evreleri Sınıflandırması. Computer Science, IDAP-2023 : International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium(IDAP-2023), 103-108. https://doi.org/10.53070/bbd.1370639
AMA
1.Özen GZ, Özen Y. Transformer Kodlayıcı ve Zaman-Frekans Görüntüleri Kullanarak Otomatik Uyku Evreleri Sınıflandırması. JCS. 2023;IDAP-2023 : International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium(IDAP-2023):103-108. doi:10.53070/bbd.1370639
Chicago
Özen, Göksu Zekiye, ve Yunus Özen. 2023. “Transformer Kodlayıcı ve Zaman-Frekans Görüntüleri Kullanarak Otomatik Uyku Evreleri Sınıflandırması”. Computer Science IDAP-2023 : International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium (IDAP-2023): 103-8. https://doi.org/10.53070/bbd.1370639.
EndNote
Özen GZ, Özen Y (01 Ekim 2023) Transformer Kodlayıcı ve Zaman-Frekans Görüntüleri Kullanarak Otomatik Uyku Evreleri Sınıflandırması. Computer Science IDAP-2023 : International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium IDAP-2023 103–108.
IEEE
[1]G. Z. Özen ve Y. Özen, “Transformer Kodlayıcı ve Zaman-Frekans Görüntüleri Kullanarak Otomatik Uyku Evreleri Sınıflandırması”, JCS, c. IDAP-2023 : International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium, sy IDAP-2023, ss. 103–108, Eki. 2023, doi: 10.53070/bbd.1370639.
ISNAD
Özen, Göksu Zekiye - Özen, Yunus. “Transformer Kodlayıcı ve Zaman-Frekans Görüntüleri Kullanarak Otomatik Uyku Evreleri Sınıflandırması”. Computer Science IDAP-2023 : INTERNATIONAL ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND DATA PROCESSING SYMPOSIUM/IDAP-2023 (01 Ekim 2023): 103-108. https://doi.org/10.53070/bbd.1370639.
JAMA
1.Özen GZ, Özen Y. Transformer Kodlayıcı ve Zaman-Frekans Görüntüleri Kullanarak Otomatik Uyku Evreleri Sınıflandırması. JCS. 2023;IDAP-2023 : International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium:103–108.
MLA
Özen, Göksu Zekiye, ve Yunus Özen. “Transformer Kodlayıcı ve Zaman-Frekans Görüntüleri Kullanarak Otomatik Uyku Evreleri Sınıflandırması”. Computer Science, c. IDAP-2023 : International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium, sy IDAP-2023, Ekim 2023, ss. 103-8, doi:10.53070/bbd.1370639.
Vancouver
1.Göksu Zekiye Özen, Yunus Özen. Transformer Kodlayıcı ve Zaman-Frekans Görüntüleri Kullanarak Otomatik Uyku Evreleri Sınıflandırması. JCS. 01 Ekim 2023;IDAP-2023 : International Artificial Intelligence and Data Processing Symposium(IDAP-2023):103-8. doi:10.53070/bbd.1370639

The Creative Commons Attribution 4.0 International License 88x31.png  is applied to all research papers published by JCS and

a Digital Object Identifier (DOI)     Logo_TM.png  is assigned for each published paper.