Análise de dados de eletroencefalograma para diminuição do número de canais

dc.contributor.advisorOliveira, Luiz Affonso Henderson Guedes de
dc.contributor.advisor-co1Vieira, Jusciaane Chacon
dc.contributor.authorOliveira, Julia Costa Corrêa de
dc.contributor.referees1Santos, Mailson Ribeiro
dc.date.accessioned2022-12-22T12:04:58Z
dc.date.available2022-12-22T12:04:58Z
dc.date.issued2022-12-09
dc.description.abstractNowadays the number of people that suffer from epilepsy is around 50 million. Of these people, about 70 percent can live seizure-free, controling them with medication. However, thinking about the remaining 30% who still cannot control their seizures, it is necessary to find a method to decrease the number of electrodes needed to identify the beginning of a seizure, in order to make possible the use of a daily wear device that warns the individual when a seizure is coming. Taking this into consideration, this work aims to verify the impact of the decrease in electrodes on the inference of the moment of seizure. For this study, a dataset from the medical center of the American University of Beirut was used with data from the electromagnetic waves, generated by the brain of an epileptic patient, captured by an electroencephalogram. Their data is then adapted and broken down into training and test data to be used by a learning machine, called a random forest, in the Pyhton language. In it the data with all 19 leads were imputted, and from the obtained results, only the 9 most relevant leads were selected to be re-applied to the machine. The results found in both tests showed that the difference in accuracy between them was 3.47%, and the confusion matrices generated were similar to each other. Were separated 1 second windows (500 lines) of the data and took their averages; then, the same procedure was done with the new data obtained. As a result, not only the accuracy increased compared to the first test (with original data and 19 channels), but the result obtained with fewer channels was the highest ever obtained, an accuracy of 91.32%, contrary to the initial expectations of the work. In principle, it is expected that the accuracy of the system will be greater with the use of a larger number of electrodes, since this increase corresponds to a greater amount of information, but one must observe the objective of what one wants to achieve and make compromises if necessary. It was known beforehand that accuracy would suffer; however, it was not expected that with the average and few channels, accuracy would be higher than that obtained using the average and all channels. However, for the purpose of this work, both results - higher and lower accuracy - were satisfactory and the goal was achieved.pt_BR
dc.description.resumoNos dias atuais o número de pessoas que sofrem de epilepsia gira em torno de 50 milhões. Dessas pessoas, aproximadamente 70% consegue viver sem convulsões, as controlando a partir de medicamentos. Porém, pensando nos 30% restantes que ainda não conseguem controlar as crises, é preciso encontrar um método de diminuir o número de eletrodos necessários para identificar o início de uma crise epiléptica, a fim de tornar possível o uso de um equipamento de uso diário que avise ao indivíduo quando uma crise estiver por vir. Levando isto em consideração, este trabalho tem por objetivo verificar o impacto da diminuição de eletrodos na inferência do momento de crise. Para esse estudo, utilizou-se um dataset do centro médico da Universidade Americana de Beirute com dados das ondas eletromagnéticas, geradas pelo cérebro de um paciente epiléptico, captadas por um eletroencefalograma. Os seus dados foram, então, adaptados e repartidos em dados de treino e teste para serem utilizados por uma máquina de aprendizagem, chamada de floresta aleatória, na linguagem Pyhton. Nela foram colocados os dados com todos os 19 eletrodos e a partir do resultado obtido, selecionou-se apenas os 9 eletrodos mais relevantes para serem novamente aplicados na máquina. Os resultados encontrados em ambos os testes mostraram que a diferença de acurácia entre eles foi de 3.47% e as matrizes de confusão geradas foram similares entre si. Separou-se, então, janelas de 1 segundo (500 linhas) dos dados e tirou-se suas médias; em seguida, o mesmo procedimento foi feito com os novos dados obtidos. Como resultado, não só a acurácia aumentou em relação ao primeiro teste (com dados originais e 19 canais), como o resultado obtido com menos canais foi o maior já obtido, uma acurácia de 91.32%, contrariando as expectativas iniciais do trabalho. Em princípio, espera-se que a precisão do sistema seja maior com o uso de uma maior quantidade de eletrodos, dado que este aumento corresponde a uma maior quantidade de informações, porém, deve-se observar o objetivo do que se quer alcançar e realizar compromissos, se for necessário. Sabia-se de antemão que a acurácia seria prejudicada; todavia, não se esperava que com a média e poucos canais a acurácia fosse maior do que aquela obtida utilizando a média e todos os canais. No entanto, para o objetivo deste trabalho, ambos os resultados - de maior e menor precisão - foram satisfatórios e o objetivo alcançado.pt_BR
dc.identifier.citationOLIVEIRA, Júlia Costa Corrêa de. Análise de dados de eletroencefalograma para diminuição do número de canais. Orientador: Luiz Affonso Henderson Guedes de Oliveira. 2022. 28f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Computação) - Departamento de Engenharia de Computação e Automação, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50444
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenharia de Computação e Automação (DCA)pt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programEngenharia de Computaçãopt_BR
dc.subjectEpilepsiapt_BR
dc.subjectEletroencefalogramapt_BR
dc.subjectPythonpt_BR
dc.subjectFloresta aleatóriapt_BR
dc.subjectEletrodopt_BR
dc.subjectEpilepsypt_BR
dc.subjectElectroencephalogrampt_BR
dc.subjectPythonpt_BR
dc.subjectRandom forestpt_BR
dc.subjectElectrodept_BR
dc.titleAnálise de dados de eletroencefalograma para diminuição do número de canaispt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR

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