Компьютерная оптика
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Правила для авторов

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерная оптика:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерная оптика, 2022, том 46, выпуск 6, страницы 980–987
DOI: https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-1112
(Mi co1094)
 

ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ И АНАЛИЗ ДАННЫХ

Arrhythmia detection using resampling and deep learning methods on unbalanced data

E. Yu. Shchetinina, A. G. Glushkovab

a Financial University under the Government of the Russian Federation, Moscow
b Endeavor, London W4 5HR, Chiswick Park, 566 Chiswick High Road, United Kingdom
Аннотация: Due to cardiovascular diseases millions of people die around the world. One way to detect abnormality in the heart condition is with the help of electrocardiogram signal (ECG) analysis. This paper’s goal is to use machine learning and deep learning methods such as Support Vector Machines (SVM), Random Forests, Light Gradient Boosting Machine (LightGBM), Convolutional Neural Network (CNN), Long Short-Term Memory (LSTM) and Bidirectional Long Short-Term Memory (BLSTM) to classify arrhythmias, where particular interest represent the rare cases of disease. In order to deal with the problem of imbalance in the dataset we used resampling methods such as SMOTE Tomek-Links and SMOTE ENN to improve the representation ration of the minority classes. Although the machine learning models did not improve a lot when trained on the resampled dataset, the deep learning models showed more impressive results. In particular, LSTM model fitted on dataset resampled using SMOTE ENN method provides the most optimal precision-recall trade-off for the minority classes Supraventricular beat and Fusion of ventricular and normal beat, with recall of 83% and 88% and precision of 74% and 66% for the two classes re-spectively, whereas the macro-weighted recall is 92% and precision is 82%.
Ключевые слова: machine learning, deep learning, ECG, resampling, arrhythmia
Финансовая поддержка
Авторы хотели бы выразить признательность за использование Центра перспективных исследовательских вычислений (ARC) Оксфордского университета при выполнении этой работы: http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.22558. Технические характеристики: https://www.arc.ox.ac.uk/arc-systems.
Поступила в редакцию: 21.02.2022
Принята в печать: 13.06.2022
Тип публикации: Статья
Язык публикации: английский
Образец цитирования: E. Yu. Shchetinin, A. G. Glushkova, “Arrhythmia detection using resampling and deep learning methods on unbalanced data”, Компьютерная оптика, 46:6 (2022), 980–987
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{ShcGlu22}
\by E.~Yu.~Shchetinin, A.~G.~Glushkova
\paper Arrhythmia detection using resampling and deep learning methods on unbalanced data
\jour Компьютерная оптика
\yr 2022
\vol 46
\issue 6
\pages 980--987
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/co1094}
\crossref{https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-1112}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/co1094
  • https://www.mathnet.ru/rus/co/v46/i6/p980
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Компьютерная оптика
    Статистика просмотров:
    Страница аннотации:40
    PDF полного текста:13
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2025