آشکارسازی حمله صرعی براساس تحلیل سیگنال EEG با استفاده از روش نمونهبرداری عبور از سطح
تکرار نام مولف :
مهسا ارکیان
سال نشر :
1397
صفحه شمار:
59ص
یادداشت
چکیده
امروزه با توجه به پژوهشهای گستردهای که در حوزه تشخیص اتوماتیک حملات صورت گرفته، از لحاظ دقت و سرعت در تشخیص، بهبودهای قابل توجهی مشاهده میشود. تاکنون ویژگیهای مختلفی جهت استفاده در الگوریتمهای آشکارساز حمله، معرفی شده که این ویژگیها با استفاده از آنالیزهای حوزه زمان، فرکانس یا زمان-فرکانس، به دست میآیند. با توجه به این نکته که تشخیص حمله باید با دقت حداکثری و در حداقل زمان ممکن انجام شود، نیاز به پردازشهای دقیقی در این زمینه است. اما از سوی دیگر پیادهسازی سختافزاری این الگوریتمها بر روی پلتفرم کمتوان، جهت کاربردهای مراقبتی و درمانی، باید به نحوی باشد که محدودیت و اختلالی در عملکرد کاربر ایجاد نکند.
هدف این پژوهش، ارائه روش جدیدی مبتنی بر نمونهبرداری عبور از سطح است که دقت قابل قبولی در تشخیص حملات صرعی داشته باشد و در عینحال بتواند چالشهای پیادهسازی مداری از جمله میزان حافظه موردنیاز، توان مصرفی و سطح اشغالی را هموار سازد. بدین منظور، سیگنالهای شامل حملات صرعی از پایگاه داده موجود در اینترنت تهیه شدهاست. در مرحله پیشپردازش، از کانالهای موجود متوسطگیری شده و پس از تقویت دامنه آنها، از فیلتر میانگذر عبور داده میشوند. جهت پردازش سیگنالها در حوزه دیجیتال، سیگنالها به مبدل آنالوگ به دیجیتال عبور از سطح با رزولوشن هفت بیت اعمال شده و در مرحله بعد، تعداد نمونههای خروجی مبدل در پنجرههای زمانی یک ثانیهای شمارش میگردد. در مرحله نهایی، با استفاده از روش آستانهگذاری وفقی، وقوع یا عدم وقوع حمله در پنجره جاری تعیین میگردد. پیادهسازی بخش دیجیتال مدار به زبان سختافزاری VHDL انجام شده و ارزیابی عملکرد الگوریتم از طریق پارامترهای حساسیت، نرخ خطا و میزان تاخیر در تشخیص شروع حمله صورت گرفتهاست. مقادیر نهایی نرخ تشخیص درست و نرخ خطای مثبت کاذب که براساس نتایج میانگین تمام بیماران است، در این پژوهش به ترتیب برابر با 24/80 درصد و 19/15 حمله برساعت است. زمان تاخیر در تشخیص شروع حمله بهطور متوسط برای این الگوریتم برابر با 08/22 ثانیه بدست آمدهاست. نتایج پیادهسازی سختافزاری مدار بهصورت توان مصرفی برابر با 1.37μW و سطح اشغالی برابر با 0.168 ×0.163 mm2 ارائه میشود. در نتیجه استفاده از روش نمونهبرداری عبور از سطح در پردازش سیگنالهای مغزی، روشی مناسب برای آشکارسازی حملات صرعی میباشد