Makine öğrenmesi algoritmaları yardımı ile polisomnografi sinyallerinden uyku evreleri sınıflandırılması
Classification of sleep stages from polysomnography signals with the help of machine learning algorithms
- Tez No: 595760
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ERTUĞRUL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, Physionet Challenge 2018 Database olarak internet üzerinden erişime açık polisomnografi bilgisi içeren bir veri seti kullanılmıştır. Polisomnografi veri seti bir çeşit biyolojik sinyaller dizisidir ve uyku evrelerinin otomatik olarak sınıflandırılması için kullanılmaktadır. Uyku, Amerikan Uyku Akademisi tarafından 2007'de yayınlanan AASM Uyku El kitabı'nda belirlenen standartlara göre beş aşamadan oluşan bir süreçtir, bunlar; Wake, NonRem1,NonRem2, NonRem3 ve REM evreleridir (AASM 2007). Uyku evrelerinin süresi ve uyku evrelerine girip çıkma sayısı kişinin uyku verimliliğini etkilemektedir ve aynı zamanda bu değişkenler çeşitli uyku bozukluklarının da nedeni olabilmektedir. Uyku ile ilgili rahatsızlıklarda uyku evrelerinin gözlemlenebilmesi büyük önem taşımaktadır. Uyku evrelerinin otomatik olarak sınıflandırılması amacına yönelik çalışma yapılırken ilgili sinyal dizisi üzerinde öncelikle bazı kanallar seçilerek bu kanallara özellik çıkarma işlemi uygulanmıştır. Bu işlemler; MFCC, ICA olarak seçilmiştir. Sonrasında çıkarılan özellikler LSTM yazılım mimarisi kullanılarak sınıflandırma işlemine tabi tutulmuştur. Kişi bağımlı algoritma kullanılmak suretiyle elde edilen en yüksek doğruluk oranı %93,36 olmuştur. Kullanılan özellik çıkarma yöntemi sırasıyla ICA ve MFCC' dir, kullanılan kanal yanlızca 1. Kanaldır. Kişi bağımsız algoritma kullanılarak elde edilen en yüksek doğruluk oranı %86,89 olarak bulunmuştur. Bu doğruluk oranına erişilirken yanlızca MFCC ile özellik çıkarılmıştır ve 7. Kanalın sinyal bilgisi kullanılmıştır. Yapılan çalışmada, bir uzman tarafından ve zaman gerektiren bir işlem olan bu sınıflandırma işlemi otomatik olarak yapılmaktadır. Uyku evresinin sınıflandırılması gibi tıbbi teşhis amaçlı uygulamaların otomatize edilmesi gelişen teknoloji ve bilimsel çalışmaların bir sonucu olmakla birlikte tezimi bu alanda yazmış olmamın da bu çalışmalara katkı sağlayacağını ummaktayım.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, Pysionet Challenge 2018 Database which is consist of different kinds of biological signals (so we call this Database 'Polysomnography') is used for classifying sleep stages. While working for the purpose which is written above, firstly a few channels of the Database were tried to enhance the accuracy. Secondly different Feature Extraction Algorithms were tried to get the features of the Database (These feature extraction algorithms are: MFCC, ICA ). Finally the Database was classified by using a software architecture which has the name of Long Short Term Memory. Sleep consists of five stages, they are; Wake, NonRem1, NonRem2, NonRem3, Rem (AASM Manual). Duration of Sleep Stages and number of times in and out of these sleep stages are influential on the efficiency of sleeping and these topics can cause sleep disorders in different ways. It is of great importance to observe sleep stages in sleep disorders. In this thesis study, the sleep stage classification process which is done by an expert and which takes a lot of time and human effort is done by computer automatically. So this automatic process saves human effort and time concurrently. Sleep stages were classified into 5 groups. The highest accuracy obtained using the subject dependent algorithm was 93,36%. The feature extraction method which is used ICA and MFCC, respectively, the channel used is only the first one. The highest accuracy rate obtained using the subject independent algorithm was found to be 86,89%. In achieving this accuracy, only the MFCC feature was used and the signal information of Channel 7 was used. I would like to note that the automation of medical diagnostic applications such as the classification of the sleep stage is a result of developing technology and scientific studies, and I hope that my master thesis in this area will contribute to these studies.
Benzer Tezler
- Makine öğrenmesi algoritmaları ile ev kirası tahmini : Ankara ilinde bir uygulama
House rent estimation with machine learning algorithms: An application in Ankara
KAZIM BURAK YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiYönetim Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ METİN ÖZŞAHİN
- Türkiye'de ingiliz yarış atlarının kazanç durumlarına etkili faktörlerin sınıflamaya dayalı bazı makine öğrenmesi algoritmaları ile incelenmesi
Investigation of the factors affecting the earning status of thoroughbreds in Türkiye with some machine learning algorithms based on classification
VOLKAN TÜRKMEN
Doktora
Türkçe
2024
Veteriner HekimliğiAnkara ÜniversitesiVeterinerlik Biyoistatistik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DOĞUKAN ÖZEN
- Kulak görüntülerinden soft biyometrik özelliklerin makine öğrenmesi yöntemleri ile sınıflandırılması
Classification of soft biometric features from ear images by machine learning methods
MERTKAN SİNOPLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBartın ÜniversitesiBilişim Sistemleri ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EYÜP BURAK CEYHAN
- Modeling educational data with machine learning methods
Eğitim verilerinin makine oğrenmesi algoritmaları kullanılarak modellenmesi
AYŞE İLKNUR DİLEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Kültür ÜniversitesiMatematik ve Bilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FATİH UÇAR
- Derin öğrenme teknikleri ile nanomalzeme katkılı nematik sıvı kristal yapıların elektro-optik özelliklerinin tahminlenmesi
Prediction of electro-optical properties of nanomaterial doped nematic liquid crystal structures by deep learning techniques
MUSTAFA AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Bakırçay ÜniversitesiAkıllı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLNUR ÖNSAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR UĞURLU