EKG İŞARETLERİNİN FARKLI VE BİRLEŞİK ÖZNİTELİKLER İLE ANALİZİ

Benzer belgeler
BİYOMEDİKAL İŞARETLERİN SINIFLANDIRILMASINDA OTOMATİK TEŞHİS SİSTEMLERİNİN BAŞARIMI

DALGACIK DÖNÜŞÜMÜ İLE EEG İŞARETLERİNDEN ÇIKARILAN ÖZNİTELİK VEKTÖRLERİ ÜZERİNDE İSTATİSTİKSEL İŞLEMLERİN GERÇEKLEŞTİRİLMESİ

ÇOKLU REGRESYON MODELİ, ANOVA TABLOSU, MATRİSLERLE REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ,REGRES-YON KATSAYILARININ YORUMU

EMG İşaretlerinin K-Ortalama Algoritması Kullanılarak Öbekleştirilmesi. EMG Signal Analysis Using K-Means Clustering

Sistemde kullanılan baralar, klasik anlamda üç ana grupta toplanabilir :

UYUM ĐYĐLĐĞĐ TESTĐ. 2 -n olup. nin dağılımı χ dir ve sd = (k-1-p) dir. Burada k = sınıf sayısı, p = tahmin edilen parametre sayısıdır.

Doğrusal Korelasyon ve Regresyon

Bulanık Mantık ile Hesaplanan Geoid Yüksekliğine Nokta Yüksekliklerinin Etkisi

VEKTÖRLER VE VEKTÖREL IŞLEMLER

FLYBACK DÖNÜŞTÜRÜCÜ TASARIMI VE ANALİZİ

5.3. Tekne Yüzeylerinin Matematiksel Temsili

Makine Öğrenmesi 6. hafta

Bilgisayarla Görüye Giriş

a IIR süzgeç katsayıları ve N ( M) de = s 1 (3) 3. GÜRÜLTÜ GİDERİMİ UYGULAMASI

K-means ve YSA temelli Hibrit Bir Model ile Epileptik EEG İşaretlerinin Sınıflandırılması

YÖNETİM VE EKONOMİ Yıl:2006 Cilt:13 Sayı:1 Celal Bayar Üniversitesi İ.İ.B.F. MANİSA

DENEY 4: SERİ VE PARALEL DEVRELER,VOLTAJ VE AKIM BÖLÜCÜ KURALLARI, KIRCHOFF KANUNLARI

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

dir. Bir başka deyişle bir olayın olasılığı, uygun sonuçların sayısının örnek uzaydaki tüm sonuçların sayısına oranıdır.

G.1. : Y.Kutlu, M.Kuntalp, D.Kuntalp. : Öz Düzenleyici Haritalar Kullanilarak Diken Dalgalarin Analizi. Yay nlanan Kitapç k.

T.C. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KONUŞMACI TANIMA YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI ANALİZİ. Cemal HANİLÇİ

HAFTA 13. kadın profesörlerin ortalama maaşı E( Y D 1) erkek profesörlerin ortalama maaşı. Kestirim denklemi D : t :

Epilepside EEG Tabanlı Entropi Değişimleri

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

PARMAKİZİ RESİMLERİNİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TEMİZLENMESİ VE İYİLEŞTİRİLMESİ

Sıklık Tabloları ve Tek Değişkenli Grafikler

kadar ( i. kaynağın gölge fiyatı kadar) olmalıdır.

ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN BİYOLOJİK ARITIMI VE ARITIM KİNETİĞİNİN İNCELENMESİ

STANDART VE HİBRİD YAPILAR KULLANARAK YAPAY SİNİR AĞLARI İLE İMZA TANIMA

Korelasyon ve Regresyon

Kamuflaj Tespiti için Hiperspektral Görüntüleme Hyperspectral Imaging for Camouflage Detection

Metin Madenciliği ile Soru Cevaplama Sistemi

X, R, p, np, c, u ve diğer kontrol diyagramları istatistiksel kalite kontrol diyagramlarının

ENDÜSTRİNİN DEĞİŞİK İŞ KOLLARINDA İHTİYAÇ DUYULAN ELEMANLARIN YÜKSEK TEKNİK EĞİTİM MEZUNLARINDAN SAĞLANMASINDAKİ BEKLENTİLERİN SINANMASI

BİRLEŞİK DALGACIK-SİNİR AĞI MODELİ YAKLAŞIMI İLE ELEKTRİK GÜÇ SİSTEMLERİNDE ARIZA SINIFLAMA

DARBELİ RADARLARDA HEDEF SINIFLAMA İÇİN AR MODELİNİN GÜÇ SPEKTRUMU VE YAPAY SİNİR AĞI TEMELLİ ÖZELLİK ÇIKARMA YÖNTEMİ ÖZET

( ) 3.1 Özet ve Motivasyon. v = G v v Operasyonel Amplifikatör (Op-Amp) Deneyin Amacı. deney 3

Türk Dilinin Biçimbilim Yapısından Yararlanarak Türkçe Metinlerin Farklı İmgelere Ayrılarak Kodlanması ve Sıkıştırılması

İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN GÜVENİLİRLİĞİ

Tanımlayıcı İstatistikler

Bulanık TOPSIS ve Bulanık VIKOR Yöntemleriyle Alışveriş Merkezi Kuruluş Yeri Seçimi ve Bir Uygulama

CuEEG: EEG Verilerinin Hızlı İşlenmesi için GPU Tabanlı Bir Yaklaşım CuEEG: A GPU-Based Approach for Fast Processing of EEG Data

Sürekli Olasılık Dağılım (Birikimli- Kümülatif)Fonksiyonu. Yrd. Doç. Dr. Tijen ÖVER ÖZÇELİK

GÜÇ KALİTESİNDEKİ BOZULMA TÜRLERİNİN SINIFLANDIRILMASI İÇİN BİR ÖRÜNTÜ TANIMA YAKLAŞIMI

ARAŞTIRMA MAKALESİ/RESEARCH ARTICLE TEK ÇARPIMSAL SİNİR HÜCRELİ YAPAY SİNİR AĞI MODELİNİN EĞİTİMİ İÇİN ABC VE BP YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI ÖZ

Yapay Sinir Ağı ve Bulanık-Yapay Sinir Ağı Yöntemleri Kullanılarak Tava Buharlaşma Tahmini

ELM201 ELEKTRONİK-I DERSİ LABORATUAR FÖYÜ

Tek Yönlü Varyans Analizi (ANOVA)

Çok Parçalı Basınç Çubukları

TOPSIS Metodu Kullanılarak Kesici Takım Malzemesi Seçimi

PROJE SEÇİMİ VE KAYNAK PLANLAMASI İÇİN BİR ALGORİTMA AN ALGORITHM FOR PROJECT SELECTION AND RESOURCE PLANNING

NİTEL TERCİH MODELLERİ

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

OTOMATİK PARMAKİZİ TANIMA SİSTEMLERİNDE ÖZELLİK NOKTALARININ TESPİTİNDE YAPAY SİNİR AĞLARININ KULLANILMASI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt:13 Sayı:2 sh Mayıs 2012

Deney No: 2. Sıvı Seviye Kontrol Deneyi. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Dijital Kontrol Laboratuvar Deney Föyü Deneyin Amacı

Toplam Eşdeğer Deprem Yükünün Hesabı Bakımından 1975 Deprem Yönetmeliği İle 2006 Deprem Yönetmeliğinin Karşılaştırılması

KIRIKKALE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ÇOK KRİTERLİ KARAR VERME YÖNTEMLERİNDEN AHP VE TOPSIS İLE KAMP YERİ SEÇİMİ

Tuğla Duvardaki ve Tesisattaki Isı Kaybının Yapay Sinir Ağları İle Belirlenmesi

ENERJİ. Isı Enerjisi. Genel Enerji Denklemi. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi 2007

Saklı Markov Modeli Kullanarak Türkçe Konuşma Tanıma

Şiddet-Süre-Frekans Bağıntısının Genetik Algoritma ile Belirlenmesi: GAP Örneği *

YAYILI YÜK İLE YÜKLENMİŞ YAPI KİRİŞLERİNDE GÖÇME YÜKÜ HESABI. Perihan (Karakulak) EFE

6. KAYNAKLAR 5. SONUÇ. Fırat Üniversitesi-Elazığ

BÖLÜM 5 İKİ VEYA DAHA YÜKSEK BOYUTLU RASGELE DEĞİŞKENLER İki Boyutlu Rasgele Değişkenler

Obtaining Classical Reliability Terms from Item Response Theory in Multiple Choice Tests

Asimetri ve Basıklık Ölçüleri Ortalamalara dayanan (Pearson) Kartillere dayanan (Bowley) Momentlere dayanan asimetri ve basıklık ölçüleri

DOĞRUSAL HEDEF PROGRAMLAMA İLE BÜTÇELEME. Hazırlayan: Ozan Kocadağlı Danışman: Prof. Dr. Nalan Cinemre

BÖLÜM 1 1.GİRİŞ: İSTATİSTİKSEL DOĞRUSAL MODELLER

Uzun Dönem Evrim Hücresel Sistemleri için Karma Trafik Durumunda Çeşitli İniş Yolu Çizelgeleme Yöntemlerinin Başarım Karşılaştırması

PÜRÜZLÜ AÇIK KANAL AKIMLARINDA DEBİ HESABI İÇİN ENTROPY YÖNTEMİNİN KULLANILMASI

3. Parçaları Arasında Aralık Bulunan Çok Parçalı Basınç Çubukları

OLASILIĞA GİRİŞ. Biyoistatistik (Ders 7: Olasılık) OLASILIK, TIP ve GÜNLÜK YAŞAMDA KULLANIMI

YAPAY ZEKA YÖNTEMLERİYLE BİTKİ YAPRAK İMGELERİNDE PAS HASTALIKLARININ TESPİTİ. Emrullah ACAR

K-Ortalamalar Yöntemi ile Yıllık Yağışların Sınıflandırılması ve Homojen Bölgelerin Belirlenmesi *

TRAFİK İŞARETLERİNİN HOUGH DÖNÜŞÜMÜ VE DVM KULLANILARAK SINIFLANDIRILMASI TRAFFIC SIGN CLASSIFICATION USING HOUGH TRANSFORM AND SVM

2005 Gazi Üniversitesi Endüstriyel Sanatlar Eğitim Fakültesi Dergisi Sayı:16, s31-46

BALİ KHO BİLİM DERGİSİ CİLT:23 SAYI:2 YIL:2013. BULANIK BOYUT ANALİZİ ve BULANIK VIKOR İLE BİR ÇNKV MODELİ: PERSONEL SEÇİMİ PROBLEMİ.

Standart Model (SM) Lagrange Yoğunluğu. u, d, c, s, t, b. e,, Şimdilik nötrinoları kütlesiz Kabul edeceğiz. Kuark çiftlerini gösterelim.

TRİSTÖR VE TRİYAK HARMONİKLERİNİN 3 BOYUTLU GÖSTERİMİ VE TOPLAM HARMONİK BOZUNUMA EĞRİ UYDURMA

Sinirsel Bulanık Sistemler İle Trafik Gürültüsünün Tahmini

Fumonic 3 radio net kablosuz duman dedektörü. Kiracılar ve mülk sahipleri için bilgi

Soğutucu Akışkan Karışımlarının Kullanıldığı Soğutma Sistemlerinin Termoekonomik Optimizasyonu

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

4.5. SOĞUTMA KULELERİNİN BOYUTLANDIRILMASI İÇİN BİR ANALIZ

PARAMETRİK OLMAYAN HİPOTEZ TESTLERİ Kİ-KARE TESTLERİ

TRANSPORT PROBLEMI için GELIsTIRILMIs VAM YÖNTEMI

Basel II Geçiş Süreci Sıkça Sorulan Sorular

TE 06 TOZ DETERJAN ÜRETİM TESİSİNDEKİ PÜSKÜRTMELİ KURUTMA ÜNİTESİNDE EKSERJİ ANALİZİ

KIRMIZI, TAVUK VE BEYAZ ET TALEBİNİN TAM TALEP SİSTEMİ YAKLAŞIMIYLA ANALİZİ

TÜRKİYE DEKİ 380 kv LUK 14 BARALI GÜÇ SİSTEMİNDE EKONOMİK YÜKLENME ANALİZİ

Boğaziçi Köprüsü Hareketlerinin Zaman Dizileri Analizi İle Belirlenmesi

Polinom Filtresi ile Görüntü Stabilizasyonu

Obtaining Classical Reliability Terms from Item Response Theory in Multiple Choice Tests

ELEKTRİK DEVRE TEMELLERİ

Calculating the Index of Refraction of Air

İKİNCİ KUŞAK AKIM TAŞIYICI İLE HABERLEŞME SÜZGEÇLERİNİN TASARIMINDA YENİ OLANAKLAR

Konveks Sınıf Modelleri Kullanarak Dijital İmgelerdeki Nesne Görüntülerinin Konumlarının Bulunması. Proje No: 109E279

Karaciğer mikrodizi kanser verisinin sınıflandırılması için genetik algoritma kullanarak ANFIS in eğitilmesi

Türkiyede ki ĠĢ Kazalarının Yapay Sinir Ağları ile 2025 Yılına Kadar Tahmini

Transkript:

EKG İŞARETLERİNİN FARKLI VE BİRLEŞİK ÖZNİTELİKLER İLE ANALİZİ Elf Derya ÜBEYLİ TOBB Ekonom ve Teknoloj Ünverstes, Elektrk ve Elektronk Mühendslğ, 06530 Söğütözü, Ankara, e-posta: edubeyl@etu.edu.tr ABSTRACT In ths study, the automated dagnostc systems employng dverse and composte features for electrocardogram (ECG) sgnals were analyzed and ther accuraces were determned. In pattern recognton applcatons, dverse features are extracted from raw data whch needs recognzng. Combnng multple classfers wth dverse features are vewed as a general problem n varous applcaton areas of pattern recognton. Because of the mportance of makng the rght decson, classfcaton procedures classfyng the ECG sgnals wth hgh accuracy were analyzed. The classfcaton accuraces of multlayer perceptron neural network, combned neural network, and mxture of experts traned on composte feature and modfed mxture of experts traned on dverse features were compared. The nputs of these automated dagnostc systems composed of dverse or composte features and were chosen accordng to the network structures. The conclusons of ths study demonstrated that the modfed mxture of experts traned on dverse features acheved accuracy rates whch were hgher than that of the other automated dagnostc systems traned on composte features. Anahtar sözcükler: Farklı özntelkler, Brleşk özntelkler, EKG şaret, Otomatk tanı sstemler.giriş Tanı sstemlernde çeştl yöntemler kullanılmakla brlkte tanı sstemler genellkle şu şlemlerden oluşmaktadır: ön şleme, özntelk çıkarma/seçme ve sınıflama. Özntelk çıkarma, şekl tanılama ve şekln öneml özntelklernn çıkarılıp özntelk vektörünün elde edlmes şlemdr. Özntelk seçme steğe bağlı olarak yapılan br şlem olup sınıflama şlem açısından en belrleyc özntelklern seçlmes le özntelk vektörünün boyutunun azaltılmasıdır. Tanı sstemlernn son aşaması olan sınıflamada, kullanılan algortmaya bağlı olarak grş özntelk vektörler ncelenr ve sınıflama sonucu belrlenr. Sınıflama sonucunu belrlemes açısından ele alındığında özntelk çıkarma ve gerekl durumlarda özntelk seçme, yapay snr ağları gb sınıflama sstemlernn başarısını oldukça etklemektedr [,]. Özntelk çıkarma şlemnde çok farklı yöntemler kullanılabldğ çn şlenmemş şaret tanımlayan farklı özntelkler elde edleblmektedr. Çıkarılan her özntelk vektörü şaret tanımlayablr fakat sınıflama çn hç br mükemmel olmayablr. Ayrıca, şekl sınıflama şlemnde özntelklern önemnn ölçümü kolay değldr. Bundan dolayı, yüksek sınıflama başarımı elde etmek çn farklı özntelklern brlkte kullanımı gerekl olmuştur. Bu tp şekl sınıflama, farklı özntelkler le sınıflama olarak adlandırılır [3]. Sınıflama şlem k ayrı yöntem le gerçekleştrleblr. Bu yöntemlerden brnde farklı özntelklern br araya getrlmes le oluşan brleşk özntelkler kullanılırken, dğernde farklı özntelk vektörler le eğtlen brden fazla sınıflayıcı brleştrlr. Brleşk özntelklern kullanımından kaynaklanan brkaç problem aşağıda belrtlmektedr: Boyutu özntelk vektör bleşenlernden daha büyüktür ve boyutu büyük olan vektörler hesaplama karmaşıklığını artırdığı gb gerçekleştrme ve doğruluk problemlerne neden olmaktadır. Farklı formlarda olan brkaç özntelğ br araya getrmek zordur, örneğn sürekl değşkenler, klk değerler, ayrık değşkenler, yapısal değşkenler. Özntelk vektör bleşenler genellkle bağımsız değllerdr. Bu problemlerden dolayı brleşk özntelklern kullanımı genellkle başarımı fazla yükseltmez. Bununla brlkte, farklı özntelkler çeren problemlern çözümünde brden fazla sınıflayıcının brleşm y br çözüm olablr. Uzman ağların karışımı modelnde, geçt ve uzman ağlara aynı grş uygulanması gerektğ çn brleşk özntelkler kullanılablr [4]. Chen tarafından sunulan [3] değştrlmş uzman ağların karışımı model farklı özntelklern kullanılabldğ br modeldr. Elektrokardyogram (EKG) şaretler, kardyak sstemn byoelektrk ve byomekank aktvtelernn

kayıtlarıdır. Bu şaretler, kardyovasküler sstem ve kalbn fonksyonları hakkında oneml blg çermektedr. Kayıt edlen EKG lern normal EKG lerle karşılaştırılmasıyla, kalbn çalışmasıyla lgl bazı normal dışı durumlar belrleneblr. Br doktorun hastada yapılmasını stedğ temel ölçümlerden brs EKG ve kalp vuru hızının ölçümüdür. EKG de her kalp atımının karşılığı olan P,Q,R,S,T dalgalarından oluşmuş br kompleks görülür. Bu dalgalardak değşklkler, bu düzenl dalgalardan farklı dalgaların görülmes, dalgalar arasındak sürelerdek değşmeler doktorlara kalp hastalığı hakkında puçları verrler [5,6]. Kalp yeterszlğ kalbn vücut htyacını karşılayablecek kadar kan pompalayamaması durumunda oluşur. Konjestf kalp yeterszlğ de denen bu durumda toplar damarlarda, vücut dokularında ve akcğerlerde sıvı brkr ve ödem oluşur. Vücut fazla mktardak suyu atamaz. Kalp çok yavaş veya çok hızlı, düzenl veya düzensz atablr. Enfarktüs geçrmş, kalp damarlarında daralma olan veya herhang başka br kalp hastalığı geçrmş kşlerde ventrküler taşartm (hızlı artm) görüleblr. Atral fbrlasyon en sık gözlenen rtm bozukluklarından brdr. Atral fbrlasyonda uyarılar atrumda düzgün br şeklde yol alacaklarına atrum çnde aynı anda sayısız uyarı dalgası oluşup farklı yönlere hareket eder ve atroventrküler düğümden geçmek çn brbrleryle yarışırlar. Bu uyarılar kalbn elektrksel sstem dışındak dokulardan kaynaklanır. Bu uyarıların oluşması le çok hızlı ve organze olmayan br kalp rtm oluşur [5,6]. Bu çalışmada kaynak [7] den elde edlen, normal, konjestf kalp yeterszlğ, ventrküler taşartm ve atral fbrlasyon durumlarındak EKG şaretlernn spektral analz dalgacık dönüşümü ve özvektör yöntemler le gerçekleştrlmş ve özntelk vektörler elde edlmştr. EKG şaretlern yüksek doğrulukla sınıflayablmek çn farklı ve brleşk özntelkler le eğtlen dört otomatk tanı sstem (farklı özntelkler le eğtlen değştrlmş uzman ağların karışımı; brleşk özntelkler le eğtlen çok katmanlı perseptron snr ağı, brleşk snr ağı ve uzman ağların karışımı) ncelenmştr. Bu snr ağlarının başarımlarının değerlendrlmesnde toplam sınıflama doğrulukları ve ağ eğtmnn merkez şlemc zamanı ele alınmıştır.. DALGACIK DÖNÜŞÜMÜ VE ÖZVEKTÖR YÖNTEMLERİ Dalgacık dönüşümü sürekl ve ayrık olmak üzere k farklı şeklde ncelenr. Sürekl dalgacık dönüşümünde ölçeklendrme ve dönüşüm parametrelernn sürekl olarak değşmnden dolayı her br ölçek çn dalgacık katsayılarının hesaplanması zor ve zaman alıcı olmaktadır. Bu nedenle ayrık dalgacık dönüşümü daha sık kullanılmaktadır. Dalgacık dönüşümü le şaret bell sayıda ölçeklere ayrılır. Çoklu çözünürlük ayrışımı olarak smlendrlen bu şlemde lk yüksek geçren fltreye ( g [] ) ve alçak geçren fltreye ( h [] ) at olan örneklenmş çıkışlar sırası le ayrıntılı D ve yaklaşık A alt bandlarını oluşturur. A yaklaşım bandı tekrar ayrışır ve bu şlem devam eder. Dalgacık dönüşümü aşağıda verlen şartı sağlayan alçak geçren fltre ( h ) le belrtleblr: H ( z) H ( z ) + H ( z) H ( z ) = () burada H (z), h fltresnn z-dönüşümüdür. Bu fltrenn tamamlayıcı yüksek geçren fltres ( g ) şu şeklde tanımlanablr: G ( z) = zh ( z ) () Artan uzunluklar le fltre dzs ( ndeks le) şu şeklde elde edlr: H + ( z) = H ( z ) H ( z) G+ ( z) = G( z ) H ( z), = 0, K, I (3) burada başlangıç şartı H 0 ( z) = dr. Bu, zaman domennde şu şeklde fade edlr: h k) h * h ( [ ] ) [ g] * h ( ) + ( = k ( k) k g + = (4) burada, [] m ndeks m faktörü le yukarı örnekleme yapıldığını gösterr ve k eşt olarak örneklenmş ayrık zamanı belrtr. Normalze edlmş dalgacık ve ölçek temell fonksyonlar ϕ ( ), ψ ( ) şu şeklde tanımlanır: ϕ, l k, l k /, l ( k) = h ( k l) /, l ( k) = g ( k l) ψ (5) / burada, faktörü ç çarpım normalzasyonudur, ölçeklendrme parametres, l dönüşüm parametresdr. Ayrık dalgacık dönüşüm ayrışımı şu şeklde belrtlr: a( )( l) = x( k)* ϕ, l ( k) d( ) ( l) = x( k) * ψ, l ( k) (6) burada, a( ) ( l) ve d (l) sırası le çözünürlüğündek yaklaşık katsayılar ve ayrıntılı katsayılardır [,6,8]. Lteratürde yer alan çalışmalar ncelendğnde özvektör yöntemlernn byomedkal şaretlernn spektral analznde yüksek başarım gösterdğ anlaşılmaktadır [9]. Özvektör yöntemler le elde edlen güç yoğunluk spektrumunun logartmk değerler, EKG şaretlern tanımlayan dğer farklı özntelk vektörünü oluşturmaktadır. Özellkle şaret gürültü oranının düşük olduğu durumlarda, özvektör yöntemler olarak adlandırılan Psarenko, çoklu şaret sınıflandırma (multple sgnal classfcaton MUSIC) ve Mnmum-Norm yöntemlernn frekans çözünürlüğü oldukça yüksektr [9]. Bu yöntemler le EKG şaretlernn güç yoğunluk spektrumlarının elde edlmesnde kullanılan fadeler denklem (7)-(9) da verlmektedr.

P PISARENKO ( f ) = (7) A( f ) burada m A ( f ) = k= 0 a k e jπfk dır. Yanıltıcı tepeler oluşturmasından dolayı Psarenko yöntem, EKG şaretlernn spektral analz çn uygun bulunmamıştır. P MUSIC ( f ) = (8) A ( f ) K K = 0 P MIN ( f, K) = (9) A( f ) MUSIC ve Mnmum-Norm yöntemler le elde edlen EKG güç yoğunluk spektrumlarının brbrne yakın olduğu görülmüştür. 3. FARKLI ÖZNİTELİK VEKTÖRLERİNİN HESAPLANMASI Uygun dalgacık seçm ve ayrışım sevyelernn sayısının tesbt, şaretlern dalgacık dönüşümü le analznde oldukça önemldr. İşaretn baskın frekans bleşenlerne göre ayrışım sevyelernn sayısı tespt edlr. EKG şaretlernn ayrışım sevyelernn sayısı 4 olarak tespt edlmştr. Bu durumda, EKG şaretler D D 4 ayrıntılı alt bandlarına ve son olarak A 4 yaklaşık alt bandına ayrılmıştır. EKG şaretlernn dalgacık katsayılarının hesaplanmasında. dereceden Daubeches dalgacık (db) kullanımının uygun olduğu belrlenmştr. Her br EKG bölütü çn 65 dalgacık katsayısı elde edlmştr. Çıkarılan özntelk vektörlernn boyutlarının azaltılablmes çn özvektör yöntemler le elde edlen güç yoğunluk spektrumunun logartmk değerler ve dalgacık katsayıları üzernde aşağıda belrtlen statstksel özellkler kullanılmıştır:. Özvektör yöntemler le elde edlen güç yoğunluk spektrumlarının logartmk değerlernn enbüyükler, her br alt banddak dalgacık katsayılarının mutlak değerlernn enbüyüğü.. Özvektör yöntemler le elde edlen güç yoğunluk spektrumlarının logartmk değerlernn ortalamaları, her br alt banddak dalgacık katsayılarının mutlak değerlernn ortalaması. 3. Özvektör yöntemler le elde edlen güç yoğunluk spektrumlarının logartmk değerlernn enküçükler, her br alt banddak dalgacık katsayılarının mutlak değerlernn enküçüğü. 4. Özvektör yöntemler le elde edlen güç yoğunluk spektrumlarının logartmk değerlernn standard sapmaları, her br alt banddak dalgacık katsayılarının mutlak değerlernn standard sapması. EKG şaretlernn farklı sınıflarına at örnek şaretler çn hesaplanan özntelkler Tablo ve de verlmektedr. Farklı özntelk vektörlernn hesaplanmasında MATLAB program paket kullanılmıştır. Tablo : Dört farklı sınıfa at EKG şaretlernden özvektör yöntemler le hesaplanan özntelkler EKG şaretler Normal Konjestf kalp yeterszlğ Ventrküler taşartm Atral fbrlasyon Özntelkler Psarenko MUSIC Mnmum-Norm Enbüyük -8.36-6.49-5.99 Ortalama -9.0350-5.585-4.9883 Enküçük -63.394-48.5747-45.7063 Standard sapma 5.570 4.64 3.947 Enbüyük 5.4373 4.80.87 Ortalama -34.74-33.035-3.488 Enküçük -58.5668-54.374-5.568 Standard sapma.599 9.0780 8.49 Enbüyük 8.9680 6.5634 5.396 Ortalama -44.5406-43.379-4.959 Enküçük -73. -66.8833-65.4340 Standard sapma 8.849 5.899 4.945 Enbüyük 9.495 3.037.6390 Ortalama -39.9064-36.4000-36.0503 Enküçük -6.0746-54.399-5.6743 Standard sapma.4749 9.9989 9.709

EKG şaretler Tablo. Dört farklı sınıfa at EKG şaretlernden hesaplanan dalgacık katsayıları Dalgacık katsayıları Özntelkler Alt bandlar Normal Konjestf kalp yeterszlğ Ventrküler taşartm Atral fbrlasyon D D D 3 D 4 A 4 Enbüyük 0.06.5757 0.79 0.9683 0.5843 Ortalama -0.0003 0.049-0.069 0.097-0.094 Enküçük -0.84-0.3593-0.3977-0.365-0.559 Standard sapma 0.0436 0.374 0.546 0.3707 0.36 Enbüyük 0.36 0.344.3364.3463.550 Ortalama -0.0003-0.0066-0.0056-0.048-0.3698 Enküçük -0.9-0.635 -.037 -.9773 -.350 Standard sapma 0.059 0.0604 0.3995 0.786 0.404 Enbüyük 0.568 0.4554.34.5063 4.980 Ortalama -0.000 0.000 0.0344 0.0838 0.9075 Enküçük -0.0839-0.38-0.8983 -.46-0.5930 Standard sapma 0.03 0.099 0.4845 0.899.458 Enbüyük 0.0665 0.447 0.3574.3044-0.9396 Ortalama -0.000 0.0037-0.0058 0.0774 -.594 Enküçük -0.0564-0.83-0.33-0.338 -.0488 Standard sapma 0.073 0.0849 0.38 0.405 0.89 4. OTOMATİK TANI SİSTEMLERİNİN EKG İŞARETLERİNE UYGULANMASI Otomatk tanı sstemlernde kullanılan eğtm ve test verler 3 boyutlu (özntelk vektörünün boyutu) 70 vektörden oluşmaktadır (her br sınıftan 80 vektör). Bu vektörlerden 360 ı (her br sınıftan 90 vektör) ağların eğtm çn 360 ı (her br sınıftan 90 vektör) ağların test çn kullanılmıştır. Değştrlmş uzman ağların karışımı modelnde uzman ağ kullanılmış ve uzman ağlar dört farklı özntelk vektörünün uygulandığı dört gruba bölünmüştür (her grupta 3 uzman ağ yer almaktadır). Aynı sınıflama problem çn 4 uzman ağdan oluşan ve brleşk özntelk vektörler (3 grş) le eğtlen uzman ağların karışımı model gelştrlmştr. Bu çalışmada, geçt ve uzman ağlar çok katmanlı perseptron snr ağlarından oluşturulmuştur. Gerçekleştrlen brleşk snr ağı modelnde EKG şaretlernn 4 farklı sınıfı olduğu çn lk sevyede 4 snr ağı eğtlmştr. Her br ağ br tp sınıflamayı dğerlerne göre daha doğru yapacak şeklde eğtlmektedr. Ağın mmarsnde tek gzl katmanı olan çok katmanlı perseptron snr ağları yer almaktadır. Her br ağın grş 3 nörondan (brleşk özntelk vektör boyutu) oluşmaktadır. Gzl nöron sayısı 30, çıkış sayısı 4 tür. Ağların çıkış vektörler (0,0,0,), (0,0,,0), (0,,0,0), (,0,0,0) şeklndedr. Brnc sevyedek ağ çıkışlarını brleştren knc sevyedek snr ağları eğtlmştr. İknc sevyedek ağların grş 6 nörondan (brnc sevyedek ağların çıkışları) oluşmaktadır. Gzl nöron sayısı 30 ve stenen çıkışlar brnc sevyedek ağların çıkışları le aynıdır. Farklı sınıflayıcıların başarımlarını karşılaştırmak amacı le aynı sınıflama problem çn brleşk özntelk vektörler le eğtlen çok katmanlı perseptron snr ağı gelştrlmştr. Gelştrlmş olan ağ modellernn eğtm ardışımlarının sayısı ve ağ parametreler Tablo 3 te verlmektedr. Ardışım sayıları ncelendğnde değştrlmş uzman ağların karışımı ve uzman ağların karışımı modellernn yakınsama hızlarının brleşk snr ağı ve çok katmanlı perseptron snr ağının yakınsama hızlarından daha yüksek olduğu görülmektedr. Ağ modellernn başarımlarının karşılaştırılmasında toplam sınıflama doğrulukları ve ağların eğtm çn merkez şlemc zamanı ncelenmştr (Tablo 4). Tablo 4 te verlen değerler ncelendğnde dört farklı özntelk vektörü le eğtlen değştrlmş uzman ağların karışımı modelnn, brleşk özntelk vektörler le eğtlen dğer ağ modellerne göre oldukça yüksek başarım gösterdğ görülmektedr. 5. SONUÇLAR Farklı ve brleşk özntelk vektörler le eğtlen dört snr ağı model, EKG şaretlernn sınıflandırılmasındak başarımları bakımından ncelenmştr. EKG şaretlernn farklı özntelkler le sınıflandırma problem olarak ele alınmasının neden, EKG şaretlernden özntelk çıkarmakta kullanılan yöntemlern farklı başarım göstermeler ve en başarılı olan özntelk vektörünün saptanmasındak zorluktur. Bu çalışmadan çıkarılan üç öneml sonuç: () Farklı özntelkler le eğtlen değştrlmş uzman ağların karışımı modelnn yakınsama hızı dğer ağ modellernn yakınsama hızlarına göre daha yüksektr; () Büyük boyutlu brleşk özntelk vektörler hesaplama karışıklığına neden olmaktadır ve brleşk özntelkler le eğtlen ağ modellernn doğrulukları düşüktür; (3) EKG şaretlernn sınıflandırılmasında farklı özntelkler le eğtlen değştrlmş uzman ağların karışımı modelnn doğruluğu brleşk özntelkler le eğtlen ağ modellernn doğruluklarından daha yüksektr.

Tablo 3: Sınıflayıcıların ağ parametreler Sınıflayıcı Ağ parametreler (özntelk) Değştrlmş uzman ağların karışımı (farklı özntelkler) Uzman ağların karışımı Brleşk snr ağı Çok katmanlı perseptron snr ağı 8 5 4 a, 8 5 4 a, 8 5 4 a, 8 5 4 a, 8 5 4 b, 8 5 4 b, 8 5 4 b, 8 5 4 b, 600 c 3 5 4 a, 3 5 4 d, 800 c 3 30 6 e, 6 30 4 f 700 c 3 5 4 g, 500 c a Uzman ağların tasarımı: Grş gzl çıkış nöronları b Geçt ağlarının tasarımı: Grş gzl çıkış nöronları c Eğtm ardışımlarının sayısı d Geçt ağının tasarımı: Grş gzl çıkış nöronları e Brnc sevyedek ağ tasarımı: Grş gzl çıkış nöronları f İknc sevyedek ağ tasarımı: Grş gzl çıkış nöronları g Snr ağı tasarımı: Grş gzl çıkış nöronları Tablo 4: Toplam sınıflama doğrulukları ve eğtm çn merkez şlemc zamanı Sınıflayıcı (özntelkler) Değştrlmş uzman ağların karışımı (farklı özntelkler) Uzman ağların karışımı Brleşk snr ağı Çok katmanlı perseptron snr ağı Toplam sınıflama doğruluğu (%) Merkez şlemc zamanı (dak:s) 97.78 8:43 96. 0:7 95.8 4:5 9.67 5:4 KAYNAKLAR [] Kwak, N., Cho, C.-H., Input feature selecton for classfcaton problems, IEEE Transactons on Neural Networks, Vol. 3, No., pp. 43-59, 00. [] Übeyl, E.D., Güler, İ., Feature extracton from Doppler ultrasound sgnals for automated dagnostc systems, Computers n Bology and Medcne, Vol. 35, No. 9, pp. 735-764, 005. [3] Chen, K., A connectonst method for pattern classfcaton wth dverse features, Pattern Recognton Letters, Vol. 9, No. 7, pp. 545-558, 998. [4] Güler, İ., Übeyl, E.D., A mxture of experts network structure for modellng Doppler ultrasound blood flow sgnals, Computers n Bology and Medcne, Vol. 35, No. 7, pp. 565-58, 005. [5] S.C. Saxena, V. Kumar, S.T. Hamde, Feature extracton from ECG sgnals usng wavelet transforms for dsease dagnostcs, Internatonal Journal of Systems Scence, Vol. 33, No. 3, pp. 073-085, 00. [6] Güler, İ., Übeyl, E.D., ECG beat classfer desgned by combned neural network model, Pattern Recognton, vol. 38, No., pp. 99-08, 005. [7] A.L. Goldberger, L.A.N. Amaral, L. Glass, J.M. Hausdorff, P.Ch. Ivanov, R.G. Mark, J.E. Metus, G.B. Moody, C.K. Peng, H.E. Stanley, Physobank, Physotoolkt, and Physonet: Components of a New Research Resource for Complex Physologc Sgnals, Crculaton 0(3), e5-e0 [Crculaton Electronc Pages; 000 (June 3). http://crc.ahajournals.org/cg/content/full/0/ 3/e5]; [8] I. Daubeches, The wavelet transform, tmefrequency localzaton and sgnal analyss, IEEE Transactons on Informaton Theory, Vol. 36, No. 5, pp. 96-005, 990. [9] Übeyl, E.D., Güler, İ., Comparson of egenvector methods wth classcal and modelbased methods n analyss of nternal carotd arteral Doppler sgnals, Computers n Bology and Medcne, Vol. 33, No. 6, pp. 473-493, 003.