• شماره ركورد
    30897
  • پديد آورنده

    مهسا محمدشريفي داراني

  • عنوان
    تشخيص خواب آلودگي انسان بر اساس سيگنال هاي فيزيولوژيكي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي برق- سيستم‌هاي الكترونيك ديجيتال
  • سال تحصيل
    1399
  • تاريخ دفاع
    1402/12/20
  • استاد راهنما
    احمد آيت اللهي
  • استاد مشاور
    ندارم
  • دانشكده
    مهندسي برق
  • چكيده
    خواب‌آلودگي به‌عنوان يك حالت گذار از بيداري به خواب تعريف مي‌شود كه مي‌تواند هوشياري انسان را كاهش دهد. اين امر مي‌تواند خطر تصادفات رانندگي و ساير حوادث را به طور قابل‌توجهي افزايش دهد. بنابراين، توسعه روش‌هاي دقيق و قابل اعتماد براي تشخيص اين وضعيت از اهميت بسزايي برخوردار است. با پيشرفت‌هاي اخير در حوزه يادگيري عميق و استفاده از سيگنال‌هاي فيزيولوژيكي، مانند سيگنال‌هاي الكتروانسفالوگرام (EEG)، امكان تشخيص دقيق‌تر خواب‌آلودگي فراهم شده است. يادگيري عميق، امكان استخراج خودكار ويژگي‌هاي مفيد از سيگنال‌هاي EEG را فراهم مي‌كند و قابليت تشخيص خواب‌آلودگي را با دقت و كارايي بيشتري بهبود مي‌بخشد. لذا در اين پژوهش، يك روش نوآورانه براي تشخيص خواب‌آلودگي براساس سيگنال‌هاي EEG با استفاده از شبكه‌هاي مبتني بر يادگيري عميق ارائه شده است. اين پژوهش، با بررسي محدوديت‌ها و نقاط ضعف روش‌هاي سنتي مبتني بر پردازش سيگنال و الگوريتم‌هاي كلاسيك طبقه‌بندي، رويكردهاي نويني را ارائه مي‌دهد. روش پيشنهادي، با حذف روش‌هاي پردازش سيگنال، بهره‌گيري از شبكه‌هاي عصبي مختلف و همچنين، طراحي يك معماري جديد براي توليد داده‌هاي بيشتر به‌منظور متعادل نمودن تعداد داده‌هاي موجود در پايگاه ‌داده، به‌ دقت و قابليت تشخيص بالاتري دست يافته است. در اين پايان‌نامه، سه مدل با ساختار گوناگون براي تشخيص خواب‌آلودگي و مراحل خواب ارائه شده است. اين مدل‌ها از سيگنال‌هاي EEG به‌طور مستقيم به‌عنوان ورودي استفاده مي‌كنند. مدل‌هاي پيشنهادي اول و دوم براي تشخيص خواب‌آلودگي و مدل پيشنهادي سوم براي تشخيص مراحل خواب، به‌منظور بهبود مرحله N1 كه مربوط به خواب‌آلودگي است، طراحي شدند. عملكرد اين مدل‌ها بر روي كانال‌هاي مختلف سيگنال‌هاي EEG از دو پايگاه داده خواب ارزيابي شدند. نتايج ارزيابي نشان مي‌دهند كه مدل‌هاي پيشنهادي از دقت و كارايي بالايي برخوردار هستند، و بهترين مدل پيشنهادي با دستيابي به دقت كلي 95/62 درصد، بهترين عملكرد در تشخيص خواب‌آلودگي را ارائه مي‌دهد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1403/02/28
  • عنوان به انگليسي
    Human Drowsiness Detection Based on Physiological Signals
  • تاريخ بهره برداري
    1/1/1900 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مهسا محمدشريفي داراني

  • چكيده به لاتين
    Drowsiness is defined as a transitional state from wakefulness to sleep, which can significantly impair human al‎e‎rtness. It can notably increase the risk of accidents in driving and other activities. Therefore, the development of precise and reliable methods for detecting this condition is of paramount importance. Recent advancements in deep learning and the utilization of physiological signals such as electroencephalogram (EEG) signals have facilitated more accurate detection of drowsiness. The use of deep learning methods enables automatic extraction of complex features from EEG signals, enhancing the capability and efficiency of drowsiness detection. Hence, this research proposes an innovative method for drowsiness detection based on EEG signals using deep learning-based networks. By examining the limitations and weaknesses of conventional signal processing methods and classical classification algorithms, this study presents novel approaches. The proposed method achieves higher accuracy and detection capability by eliminating signal processing methods, employing various neural networks, and designing a new architecture for generating more data to balance the dataset. In this thesis, three models with different structures for drowsiness detection and sleep stages are presented, utilizing EEG signals directly as input. The first and second proposed models are designed for drowsiness detection, while the third proposed model focuses on sleep stage detection to improve the N1 stage, associated with drowsiness. The performance of these models is eva‎luated on different EEG signal channels from two sleep datasets. eva‎luation results demonstrate that the proposed models exhibit high accuracy and efficiency, with the best proposed model achieving an overall accuracy of 95.62%, providing the best performance in drowsiness detection.
  • كليدواژه هاي فارسي
    خواب آلودگي , مراحل خواب , سيگنال فيزيولوژيكي , شبكه عصبي , يادگيري عميق
  • كليدواژه هاي لاتين
    Drowsiness , Sleep Stages , Physiological Signal , Neural Network , Deep Learning
  • Author
    Mahsa Mohammad Sharifi
  • SuperVisor
    Dr. Ahmad Ayatollahi