شماره ركورد
34310
پديد آورنده
معصومه عرب كياسري
عنوان
تشخيص و ارزيابي بيماري اسكيزوتايپي با استفاده از سيگنالهاي الكتروانسفالوگرام
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي پزشكي-بيوالكتريك
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/06/17
استاد راهنما
دكتر محمدرضا دليري
استاد مشاور
استاد مشاور نداشتم
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
در سالهاي اخير، تحليل سيگنالهاي مغزي الكتروانسفالوگرام بهعنوان ابزاري نوين در شناسايي اختلالات روانشناختي نظير اسكيزوتايپي، توجه بسياري از پژوهشگران حوزه علوم اعصاب و يادگيري ماشين را به خود جلب كرده است. پژوهش حاضر با هدف طراحي، توسعه و ارزيابي معماريهاي سبك و كارآمد يادگيري عميق براي طبقهبندي افراد داراي ويژگيهاي اسكيزوتايپي بر اساس دادههاي EEG انجام شده است. در اين راستا، سه معماري عصبي شامل ShallowConvNet، EEGNet و مدل پيشنهادي LightConvNet بر روي مجموعه داده واقعي شامل آزمودنيهاي دو گروه (اسكيزوتايپي بالا شامل 19نفر و اسكيزوتايپي پايين شامل 10 نفر) مورد آزمون قرار گرفتند. مراحل تحقيق شامل پيشپردازش دقيق دادهها، تنظيم معماريها، آموزش مدلها و تحليل عملكرد بر اساس معيارهايي چون دقت، F1-score، صحت و فراخواني طراحي و اجرا شد. نتايج بهدستآمده حاكي از آن است كه شبكه LightConvNet با صحت 99.78% و عملكرد پايدار در تمامي شاخصهاي ارزيابي، توانست بالاترين كارايي را در ميان مدلها به ثبت برساند. همچنين شبكه ShallowConvNet با صحت 99.55% عملكرد بسيار قابل قبولي ارائه داد. معماري مرجع EEGNet نيز عليرغم سادگي نسبي، صحت 99.67% را كسب نمود و توانايي خود را در طبقهبندي سيگنالهاي EEG حفظ كرد. مقايسه ماتريس درهمريختگي و روند تغيير دقت و تابع خطا در طول آموزش، نشان داد كه مدل پيشنهادي LightConvNet نهتنها در كاهش پيچيدگي محاسباتي، بلكه در تعميمپذيري داده هاي جديد و دقت نيز عملكردي برتر دارد. از نوآوريهاي اصلي اين پژوهش ميتوان به طراحي مدل جديد LightConvNet با بهرهگيري از ساختار بهينهسازيشده، ارزيابي جامع روي دادههاي واقعي چندآزمودني، و مقايسه دقيق شبكهها از منظر كارايي محاسباتي و توانايي تعميم اشاره كرد. نتايج اين پژوهش ميتواند به توسعه ابزارهاي قابل حمل و كاربردي در حوزه روانپزشكي ديجيتال، بهويژه در تشخيص سريع و كمهزينه ويژگيهاي اسكيزوتايپي، كمك شاياني كند. در نهايت، پيشنهادهايي براي ارتقاء آينده مدلها از جمله گسترش به طبقهبندي چندكلاسه و اعتبارسنجي باليني ارائه شده است.
واژه هاي كليدي: يادگيري عميق، الكتروانسفالوگرافي، اسكيزوتايپي، شبكه عصبي، روانپزشكي ديجيتال.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/06
عنوان به انگليسي
Diagnosis and evaluation of schizotypal disease using electroencephalogram signals
تاريخ بهره برداري
9/8/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
معصومه عرب كياسري
چكيده به لاتين
Electroencephalography (EEG) has recently gained traction as a practical modality for identifying psychological conditions such as schizotypy. This study aims to design, develop, and evaluate lightweight, efficient deep-learning architectures for classifying individuals with high versus low schizotypy from EEG data. We benchmark three neural models: ShallowConvNet, EEGNet and a newly proposed LightConvNet on a real multi-subject dataset. The pipeline includes careful preprocessing, architecture tuning, model training, and performance analysis using accuracy, F1-score, precision, and recall (with cross-validation).
Results show that LightConvNet achieves the best overall performance with 99.78% accuracy and consistently strong scores across all evaluation metrics. EEGNet, despite its compact design, attains 99.67% accuracy, while ShallowConvNet delivers a competitive 99.55%. Confusion-matrix analyses and learning curves indicate that LightConvNet not only reduces computational complexity but also provides superior generalization and stability compared to the baselines.
The main contributions are: (i) the design of the optimized LightConvNet architecture, (ii) a comprehensive evaluation on real EEG from multiple subjects, and (iii) a controlled comparison of models in terms of computational efficiency and generalization ability. The findings support the development of portable, low-cost tools for digital psychiatry, particularly for rapid screening of schizotypal traits. Future directions include extending to multi-class formulations and conducting broader clinical validation.
Keywords: Dee Learning, Electroencephalography, Schizotypy, Neural Networks, Digital Psychiatry.
كليدواژه هاي فارسي
يادگيري عميق , يادگيري عميق , اسكيزوتايپي , شبكه عصبي , روانپزشكي ديجيتال
كليدواژه هاي لاتين
Dee Learning , Electroencephalography , Schizotypy , Neural Networks , Digital Psychiatry
Author
Masoume Arab Kiasari
SuperVisor
Dr. Mohammadreza Daliri