Deep Learning Algorithm Classifies Heartbeat Events Based on Electrocardiogram Signals
Notice bibliographique
Résumé
Cardiovascular diseases (CVDs) have become the number 1 threat to human health. Their numerous complications mean that many countries remain unable to prevent the rapid growth of such diseases, although significant health resources have been invested toward their prevention and management. Electrocardiogram (ECG) is the most important non-invasive physiological signal for CVD screening and diagnosis. For exploring the heartbeat event classification model using single- or multiple-lead ECG signals, we proposed a novel deep learning algorithm and conducted a systemic comparison based on the different methods and databases. This new approach aims to improve accuracy and reduce training time by combining the convolutional neural network (CNN) with the bidirectional long short-term memory (BiLSTM). To our knowledge, this approach has not been investigated to date. In this study, Database I with single-lead ECG and Database II with 12-lead ECG were used to explore a practical and viable heartbeat event classification model. An evolutionary neural system approach (Method I) and a deep learning approach (Method II) that combines CNN with BiLSTM network were compared and evaluated in processing heartbeat event classification. Overall, Method I achieved slightly better performance than Method II. However, Method I took, on average, 28.3 h to train the model, whereas Method II needed only 1 h. Method II achieved an accuracy of 80, 82.6, and 85% compared with the China Physiological Signal Challenge 2018, PhysioNet Challenge 2017, and Massachusetts Institute of Technology-Beth Israel Hospital (MIT-BIH) Arrhythmia datasets, respectively. These results are impressive compared with the performance of state-of-the-art algorithms used for the same purpose.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».