Screening of sleep movement disorders via EMG signal analysis
Notice bibliographique
Résumé
It is estimated that 50 to 70 million Americans suffer from a chronic sleep disorder, which hinders their daily life, affects their health, and incurs a significant economic burden to society. Untreated Periodic Leg Movement (PLM) or Rapid Eye Movement Behaviour Disorder (RBD) could lead to a three to four-fold increased risk of stroke and Parkinson’s disease respectively. These risks bring about the need for less costly and more available diagnostic tools that will have great potential for detection and prevention. The goal of this study is to investigate the potentially clinically relevant but under-explored relationship of the sleep-related movement disorders of PLMs and RBD with cerebrovascular diseases. Our objective is to introduce a unique and efficient way of performing non-stationary signal analysis using sparse representation techniques. To fulfill this objective, at first, we develop a novel algorithm for Electromyogram (EMG) signals in sleep based on sparse representation, and we use a generalized method based on Leave-One-Out (LOO) to perform classification for small size datasets. In the second objective, due to the long-length of these EMG signals, the need for feature extraction algorithms that can localize to events of interest increases. To fulfill this objective, we propose to use the Non-Negative Matrix Factorization (NMF) algorithm by means of sparsity and dictionary learning. This allows us to represent a variety of EMG phenomena efficiently using a very compact set of spectrum bases. Yet EMG signals pose severe challenges in terms of the analysis and extraction of discriminant features. To achieve a balance between robustness and classification performance, we aim to exploit deep learning and study the discriminant features of the EMG signals by means of dictionary learning, kernels, and sparse representation for classification. The classification performances that were achieved for detection of RBD and PLM by means of implicating these properties were 90% and 97% respectively. The theoretical properties of the proposed approaches pertaining to pattern recognition and detection are examined in this dissertation. The multi-layer feature extraction provide strong and successful characterization and classification for the EMG non-stationary signals and the proposed sparse representation techniques facilitate the adaptation to EMG signal quantification in automating the identification process.
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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 | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».