Abstract

The work is aimed at improving the recognition procedures of biomedical signals in supervised learning systems in the direction of increasing the fidelity level of decisions. The prerequisites of the work is the increasing data flow during medical diagnostics and deepening search of informative features of signals of patient’s state. The results of the work are applied to the field of medical diagnostic software.The work is based on using shape characteristic of a signal and scalar product as criteria of several signals’ similarity. The reasoning for the work is to provide signal shape characteristic algorithms with the methods to manipulate the standard for more tailored supervised learning and effective recognition. While simultaneously maintaining correctness of comparing incoming signals with the heavily modified standards with custom composition of features.Six modifications of recognition algorithms with the representation of signals in normalized measurement scales are proposed, in which joint and separate options for choosing the boundaries of these scales on training samples of signals of different classes are implemented. Procedures have been built for comparing signals with standards and making decisions with and without fitting standards to signals.Modifications to recognition procedures are implemented and explored in the MATLAB® environment. Their performance has been confirmed. The half-hour ECG recording from an open access database has been used for signal recognition for the normal and two types of abnormal cardiac beats.The viability of the development has been confirmed with the control samples in test example. An increase was found in the values of statistical estimates of the sensitivity, specificity, and general validity of solutions for recognizing signals when switching to normalized measurement scales in comparison with the option of using ordinary scales of measurements in describing the observed processes. The modification with variable boundaries of the scales has been found to be more effective for the used signal types while learning all three types of signals simultaneously.Additional modifications with variable standards and discarding worse features allowed further increase in correct decisions rate. As the result, the statistical values of recognition has been calculated for all six algorithms with variable calculation complexity and effectiveness.Special consideration has been paid to the consistency of signals and their standards for the cases of variable scales, boundaries, and composition during learning and recognition phases.

Highlights

  • The work is aimed at improving the recognition procedures of biomedical signals

  • The results of the work are applied to the field of medical diagnostic software

  • The work is based on using shape

Read more

Summary

ДОСЛІДЖУВАНІ АЛГОРИТМИ І ВАРІАНТИ ВИБОРУ

Спочатку — про забезпечення коректності порівняння сигналу з еталонами. В алгоритмах, які розглянуті в цій роботі, вона досягається забезпеченням сумірності сигналів і еталонів на основі переходу до нормованих безрозмірних шкал при їх розгляді. У роботі перехід до розгляду сигналів і еталонів у нормованих шкалах їх змін розглядається як спосіб забезпечення співмірності еталонів з сигналами для забезпечення коректності їх порівняння при прийнятті рішення про тип сигналу і, в той же час, як засіб поліпшення показників правильності розпізнавання сигналів заданої класифікації в системах, що навчаються з учителем. Як приклади для отримання зазначених модифікацій розпізнавальних процедур шляхом приведення сигналів і еталонів до нормованих шкал їх змін були відібрані такі алгоритми Відповідно до цього в першому випадку для перетворення в нормовану шкалу змін сигналу, що розпізнається, використовувалося три варіанти меж, знайдених для еталонів. У другому випадку межі для шкал змін вибиралися один раз за характеристиками форми всіх сигналів навчальних вибірок спільно. У першому межі шкал для еталонів вибиралися по мінімальному і максимальному значенням показників форми сигналів навчальних вибірок окремо за типами сигналів, а в другому – спільно.

Вибір меж для шкал змін характеристик форми еталонів для типів сигналів
Порівняння сигналів з еталонами з розрахунком їх скалярних добутків
ПОРЯДОК І РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.