基于混沌的癲癇腦電波分析與識(shí)別
本文關(guān)鍵詞:基于混沌的癲癇腦電波分析與識(shí)別,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:癲癇是一種常見(jiàn)的慢性神經(jīng)疾病,由大腦突發(fā)性異常放電引起,現(xiàn)已成為醫(yī)學(xué)界一大難題,嚴(yán)重地危害人類(lèi)的健康。目前,腦電圖檢查是癲癇診斷的最重要的的手段之一。但大腦屬于一個(gè)混沌系統(tǒng),醫(yī)生在實(shí)現(xiàn)對(duì)癲癇的診斷時(shí),需對(duì)腦電信號(hào)進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)從而做出判讀,需要耗費(fèi)其大量的時(shí)間及精力且易摻入醫(yī)師個(gè)人主觀傾向而導(dǎo)致結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此有必要提出一種借助計(jì)算機(jī)輔助的,利用腦電信號(hào)混沌特性,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)癲癇腦電信號(hào)分類(lèi)的方法。 當(dāng)前腦電的分析方法分為兩類(lèi):線(xiàn)性分析方法和非線(xiàn)性分析方法。其中線(xiàn)性分析方法是基于腦電信號(hào)的線(xiàn)性特征,如相對(duì)振幅,相對(duì)能量等,采用時(shí)域分析,頻域分析以及時(shí)頻結(jié)合的方法。非線(xiàn)性方法基于腦電信號(hào)的非線(xiàn)性特征,如近似熵、李亞普諾夫指數(shù)、長(zhǎng)程相關(guān)性和關(guān)聯(lián)維數(shù)等特征。大腦作為非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),因此用非線(xiàn)性的方法來(lái)研究腦電的特性效果更好。本文采用了近似熵和李亞普諾夫指數(shù)定標(biāo)指數(shù)來(lái)標(biāo)識(shí)癲癇EEG的非線(xiàn)性特征。 本文選擇支持向量機(jī)(SVM)作為分類(lèi)器,,其突出的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在泛化能力特別好,實(shí)現(xiàn)誤差非常小,而且該分類(lèi)方法的魯棒性特別好,應(yīng)用范圍極其廣泛。 本文提出了兩種腦電分類(lèi)方法,一種是基于李雅普諾夫指數(shù)和表征腦電信號(hào)波動(dòng)強(qiáng)度的波幅波動(dòng)值的分類(lèi)方法,一種是基于近似熵和表征腦電信號(hào)幅值大小的波幅歸一值的分類(lèi)方法。使用德國(guó)波恩癲癇研究室的癲癇數(shù)據(jù),通過(guò)SVM分類(lèi)器對(duì)癲癇腦電進(jìn)行分類(lèi)。李雅普諾夫表征了EEG時(shí)間序列對(duì)系統(tǒng)初值的敏感程度,近似熵則表征了EEG時(shí)間序列的復(fù)雜度,它們代表了腦電信號(hào)的非線(xiàn)性特征;而腦電信號(hào)的波幅波動(dòng)值和波幅歸一值則刻畫(huà)了其線(xiàn)性特征,兩方面的結(jié)合充分利用了腦電信號(hào)的特性,提高了癲癇腦電分類(lèi)算法的準(zhǔn)確度,仿真表明算法具有計(jì)算復(fù)雜度低,效率高的優(yōu)點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】:腦電 混沌 支持向量機(jī) 近似熵 李雅普諾夫指數(shù)
【學(xué)位授予單位】:山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:R742.1;TP18
【目錄】:
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 腦電波介紹9-12
- 1.1.1 腦電波的發(fā)現(xiàn)9
- 1.1.2 腦電波采集9-10
- 1.1.3 腦電波組成和分類(lèi)10-12
- 1.2 癲癇腦電波12-15
- 1.2.1 癲癇病癥的臨床特點(diǎn)12
- 1.2.2 幾種常見(jiàn)的癲癇腦電波12-15
- 1.2.3 癲癇腦電分析的研究目的和意義15
- 1.3 本文研究思路與主要內(nèi)容15-17
- 第2章 癲癇腦電分析的基本方法17-23
- 2.1 前言17
- 2.2 線(xiàn)性分析方法17-19
- 2.3 非線(xiàn)性方法19-23
- 第3章 混沌理論知識(shí)23-25
- 3.1 引言23
- 3.2 混沌的定義23
- 3.3 混沌的特性23-24
- 3.4 混沌常用的度量方法24-25
- 第4章 支持向量機(jī)25-31
- 4.1 SVM 的產(chǎn)生與發(fā)展25
- 4.2 SVM 原理25-29
- 4.2.1 最優(yōu)分類(lèi)面25-27
- 4.2.2 非線(xiàn)性可分 SVM27-29
- 4.2.3 核函數(shù)29
- 4.3 支持向量機(jī)的應(yīng)用29-31
- 第5章 基于李雅普諾夫指數(shù)和波幅波動(dòng)值的癲癇腦電檢測(cè)31-37
- 5.1 引言31
- 5.2 李雅普諾夫指數(shù)31-32
- 5.2.1 定義31
- 5.2.2 李雅普諾夫指數(shù)的計(jì)算31-32
- 5.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取32-33
- 5.4 實(shí)現(xiàn)過(guò)程33-36
- 5.4.1 計(jì)算李雅普諾夫指數(shù)34-35
- 5.4.2 波幅波動(dòng)值35-36
- 5.4.3 用 SVM 對(duì)兩類(lèi) EEG 進(jìn)行分類(lèi)36
- 5.5 小結(jié)36-37
- 第6章 基于近似熵和波幅歸一值的癲癇腦電檢測(cè)37-43
- 6.1 引言37
- 6.2 近似熵37-38
- 6.2.1 近似熵的定義37
- 6.2.2 近似熵特點(diǎn)37-38
- 6.2.3 近似熵的算法38
- 6.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取38-39
- 6.4 實(shí)現(xiàn)過(guò)程39-41
- 6.4.1 計(jì)算近似熵39-40
- 6.4.2 波幅的歸一值40-41
- 6.4.3 用 SVM 對(duì)兩類(lèi) EEG 進(jìn)行分類(lèi)41
- 6.5 小結(jié)41-43
- 第7章 全文總結(jié)與展望43-45
- 參考文獻(xiàn)45-49
- 致謝49
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于混沌的癲癇腦電波分析與識(shí)別,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):317175
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