Araştırma Makalesi

EEG Tabanlı Epilepsi Tespitinde 1D-CNN ve BiLSTM Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi

Cilt: 9 Sayı: 4 9 Eylül 2026
PDF İndir
EN TR

EEG Tabanlı Epilepsi Tespitinde 1D-CNN ve BiLSTM Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi

Öz

Bu çalışma, elektroensefalografi (EEG) sinyalleri üzerinden epilepsiye özgü sinyal özelliklerinin otomatik olarak tespit edilmesi amacıyla geliştirilmiştir. Kullanılan veri seti, literatürde yaygın biçimde başvurulan Bonn EEG veri seti olup normal ve epileptik örnekler ikili sınıflama çerçevesinde yeniden düzenlenmiştir. Önişlemede bant geçiren ve çentik (notch) filtre uygulanmış, örnekleme frekansı düzenlenmiş, kayıtlardan pencereler oluşturulmuş ve her pencere z-skor yöntemiyle normalize edilmiştir. Bu çalışmada iki derin öğrenme yaklaşımı aynı deney düzeni altında eğitilip karşılaştırılmıştır: yerel zaman serisi örüntülerini yakalayan 1B-Evrişimsel Sinir Ağı (1D-CNN) ve zamansal bağımlılıkları modelleyen çift yönlü Uzun Kısa Süreli Bellek (BiLSTM). Modellerin başarımı doğruluk, kesinlik, duyarlılık, F1 skoru ve ROC-AUC gibi ölçütlerle hem pencere düzeyinde hem de pencerelerin ortalama olasılıklarıyla elde edilen segment düzeyinde değerlendirilmiştir. Sonuçların güvenilirliğini istatistiksel olarak doğrulamak amacıyla modeller 5-katlı çapraz doğrulama (5-Fold Cross-Validation) yöntemiyle test edilmiştir. Deneysel bulgular, 1D-CNN modelinin BiLSTM modeline kıyasla belirgin şekilde daha yüksek doğruluk oranı sağladığını ve varyans analizlerine göre çok daha kararlı (stabil) bir performans sergilediğini ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Abdullayeva E., Kahramanlı Örnek H. Diagnosing epilepsy from EEG using machine learning and Welch spectral analysis. Traitement du Signal 2024; 41(2): 971–977.
  2. Andrzejak RG., Lehnertz K., Mormann F., Rieke C., David P., Elger CE. Indications of nonlinear deterministic and finite-dimensional structures in time series of brain electrical activity: Dependence on recording region and brain state. Physical Review E 2001; 64(6): 061907.
  3. Bilen B. Karışıklık matrisi (Confusion Matrix). Medium t.y. [Erişim adresi: https://burhanbilen.medium.com/kar%C4%B1%C5%9F%C4%B1kl%C4%B1k-matrisi-confusion-matrix-990dfc718653] (Erişim Tarihi: 14.12.2025).
  4. Cao X., Zheng S., Zhang J., Chen W., Du G. A hybrid CNN-Bi-LSTM model with feature fusion for accurate epilepsy seizure detection. BMC Medical Informatics and Decision Making 2025; 25(1): 6.
  5. Chen W., Wang Y., Ren Y., Jiang H., Du G., Zhang J., Li J. An automated detection of epileptic seizures EEG using CNN classifier based on feature fusion with high accuracy. BMC Medical Informatics and Decision Making 2023; 23(1): 96.
  6. Esha OK., Begum N., Rahman S. EpiNet: A hybrid machine learning model for epileptic seizure prediction using EEG signals from a 500 patient dataset. International Journal of Advanced Computer Science and Applications 2024; 15(1): 1182–1191.
  7. Fisher RS., Acevedo C., Arzimanoglou A., Bogacz A., Cross JH., Elger CE., Engel J. Jr., Forsgren L., French JA., Glynn M., Hesdorffer DC., Lee BI., Mathern GW., Moshé SL., Perucca E., Scheffer IE., Tomson T., Watanabe M., Wiebe S. ILAE official report: A practical clinical definition of epilepsy. Epilepsia 2014; 55(4): 475–482.
  8. Hazarika U., Borah BB., Roy S., Saikia MJ. Automated detection of aberrant episodes in epileptic conditions: Leveraging EEG and machine learning algorithms. Bioengineering 2025; 12(4): 355.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Derin Öğrenme, Makine Öğrenme (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

9 Eylül 2026

Gönderilme Tarihi

7 Ekim 2025

Kabul Tarihi

6 Şubat 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 9 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Karaman, O. B., & Gültepe, Y. (2026). EEG Tabanlı Epilepsi Tespitinde 1D-CNN ve BiLSTM Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(4), 2110-2127. https://doi.org/10.47495/okufbed.1799181
AMA
1.Karaman OB, Gültepe Y. EEG Tabanlı Epilepsi Tespitinde 1D-CNN ve BiLSTM Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2026;9(4):2110-2127. doi:10.47495/okufbed.1799181
Chicago
Karaman, Osman Buğrahan, ve Yasemin Gültepe. 2026. “EEG Tabanlı Epilepsi Tespitinde 1D-CNN ve BiLSTM Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9 (4): 2110-27. https://doi.org/10.47495/okufbed.1799181.
EndNote
Karaman OB, Gültepe Y (01 Eylül 2026) EEG Tabanlı Epilepsi Tespitinde 1D-CNN ve BiLSTM Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9 4 2110–2127.
IEEE
[1]O. B. Karaman ve Y. Gültepe, “EEG Tabanlı Epilepsi Tespitinde 1D-CNN ve BiLSTM Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi”, Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 9, sy 4, ss. 2110–2127, Eyl. 2026, doi: 10.47495/okufbed.1799181.
ISNAD
Karaman, Osman Buğrahan - Gültepe, Yasemin. “EEG Tabanlı Epilepsi Tespitinde 1D-CNN ve BiLSTM Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 9/4 (01 Eylül 2026): 2110-2127. https://doi.org/10.47495/okufbed.1799181.
JAMA
1.Karaman OB, Gültepe Y. EEG Tabanlı Epilepsi Tespitinde 1D-CNN ve BiLSTM Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2026;9:2110–2127.
MLA
Karaman, Osman Buğrahan, ve Yasemin Gültepe. “EEG Tabanlı Epilepsi Tespitinde 1D-CNN ve BiLSTM Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 9, sy 4, Eylül 2026, ss. 2110-27, doi:10.47495/okufbed.1799181.
Vancouver
1.Osman Buğrahan Karaman, Yasemin Gültepe. EEG Tabanlı Epilepsi Tespitinde 1D-CNN ve BiLSTM Modellerinin Karşılaştırmalı Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 01 Eylül 2026;9(4):2110-27. doi:10.47495/okufbed.1799181

23487




196541947019414  

1943319434 19435194361960219721 19784  2123822610 23877

* Uluslararası Hakemli Dergi (International Peer Reviewed Journal)

* Yazar/yazarlardan hiçbir şekilde MAKALE BASIM ÜCRETİ vb. şeyler istenmemektedir (Free submission and publication).

* Yılda Ocak, Mart, Haziran, Eylül ve Aralık'ta olmak üzere 5 sayı yayınlanmaktadır (Published 5 times a year)

* Dergide, Türkçe ve İngilizce makaleler basılmaktadır.

*Dergi açık erişimli bir dergidir.

* Creative Commons License

Bu web sitesi Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.