Возможности использования импульсных рекуррентных нейронных сетей для анализа электрокардиограмм

Аннотация

Цель: разработка системы распознавания динамических образов с использованием нового подхода на основе резервуарных вычислений. Результаты: распознавание динамических образов определяется как выявление патологических состояний сердца пациента - аритмий по изменяющемуся сигналу его электрокардиограммы. В качестве примера рассматриваются два типа аритмий - суправентрикулярная и вентрикулярная. Предложен новый эффективный метод решения поставленной задачи на основе модели машины неустойчивых состояний, состоящей из импульсной рекуррентной нейронной сети и считывателей. Представлен процесс решения задачи распознавания электрокардиограмм. Демонстрируется на понятном примере специфика используемого подхода: представление данных в импульсной форме, работа импульсной нейронной сети, считывание данных и принятие решения - классификация. В качестве исходных данных используется база данных SVDB по аритмиям из свободного ресурса Physionet. Рассчитываются показатели качества распознавания и сравниваются с показателями, полученными при использовании наиболее известных альтернативных методов. Практическая значимость: предложенный метод на основе машины неустойчивых состояний позволяет повысить качество решения задач распознавания динамических образов разнообразной природы по сравнению с классическими методами.