Курсовая работа: Диагностика заболеваний по электрокардиограмме с использованием методов машинного обучения

Оглавление

Оглавление............................................................................................... 2

Введение................................................................................................... 3

Постановка задачи.................................................................................... 6

Обзор литературы..................................................................................... 7

Глава 1. Обзор данных и их препроцессинг.............................................. 8

§1.1 PTB Diagnostic ECG Database............................................................ 8

§1.2 Детрендинг сигнала......................................................................... 10

§1.3 Фильтрация методом Савицкого-Голея............................................ 13

§1.4 Характеристики ЭКГ....................................................................... 17

§1.5 Алгоритм определения положений зубцов....................................... 18

§1.6 Полученные результаты и преобразование данных........................... 23

Глава 2. Многослойный персептрон....................................................... 25

§2.1 Архитектура................................................................................... 25

§2.2 Некоторые определения.................................................................. 27

§2.3 Слои сети........................................................................................ 28

§2.4 Метод обратного распространения ошибки...................................... 29

Глава 3. Реализация алгоритма классификации.................................... 30

§3.1 Использумые библиотеки................................................................ 30

§3.2 Алгоритм Oversampling................................................................... 31

§3.3 Вид подаваемых на обучение данных............................................... 32

§3.4 Обучение модели и полученные результаты..................................... 33

Заключение............................................................................................. 35

Приложение............................................................................................ 37

Список использованной литературы...................................................... 41











2

Введение

Сердце - главный орган в организме любого живого существа, отвечающий за все его жизненно важные функции. Работая как насос, он осуществляет перекачку крови и распространению ее по всему организму для насыщения кислородом и поддержания в теле теплового баланса. Любые отклонения в работе сердечной мышцы постепенно сказываются на работе всего организма в целом. По официальной статистике Всемирной Организации Здравоохранения, сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются главной причиной смерти во всём мире [19], поэтому задача правильной диагностики и лечения таких заболеваний является актуальной.

Электрокардиографией называется метод исследования и регистрации электрической активности сердца для диагностики различных патологий [11]. История развития электрокардиографии уходит в далёкий 1842 год, когда немецким физиологом Дюбоис-Реймондом были обнаружены электрические сигналы, испускаемые при сокращениях сердца лягушки. Это открытие положило начало исследованиям электрической активности сердечной мышцы. Позднее, в 1872 году английским учёным О