Geri Dön

EEG desenlerinin sınıflandırılması için makine öğrenmesi vecnn tabanlı derin öğrenme yaklaşımları

Machine learning and cnn-based deep learning techniquesfor EEG pattern classification

  1. Tez No: 998869
  2. Yazar: ZEYNEP OĞUZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇAĞATAY BERKE ERDAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Başkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Beyin aktivitelerinin takibinde ve değerlendirilmesinde sıklıkla kullanılan Elektroensefalografi (EEG), kritik hastaların beyin fonksiyonlarını belirlemek ve çeşitli nörolojik bozukluklarını teşhis etmek amacıyla kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında EEG veri kümesi kullanılarak olası nörolojik anomalilerinin erken tanısı için; jeneralize ritmik delta aktivitesi, lateralize ritmik delta aktivitesi, lateralize periyodik deşarjlar, jeneralize periyodik deşarjlar ve nöbet gibi belirli EEG desenlerinin tespitine odaklanılmıştır. Bu kapsamda, söz konusu EEG desenlerinin tespitinde; Rastgele Orman, Destek Vektör Makineleri ve Ekstrem Gradyan Artırma gibi geleneksel makine öğrenme yöntemlerinden ve Evrişimsel Sinir Ağı tabanlı derin öğrenme modellerinden olan ResNet50, ResNet152, RegNet ve EfficientNet 'ten yararlanılmıştır. Çok sınıflı ve çok etiketli sınıflandırma problemi niteliğindeki EEG veri kümesi üzerinde hem öznitelik çıkarımı hem de spektrogram temelli görsel temsiller yaklaşımıyla, EEG desenlerinin ayrıştırılması ve modellerin sınıf bazlı performanslarının kapsamlı biçimde analiz edilmesi hedeflenmiştir. EEG veri kümesinde çıkartılan; frekans bant enerjileri, güç spektral yoğunluğu değerleri ve zaman–frekans bileşenleri geleneksel makine öğrenmesi algoritmalarına, görsel temsiller ise doğrudan derin öğrenme modellerine giriş olarak verilmiştir. Farklı metodolojilerin kullanılmasıyla, her bir yaklaşımın güçlü yönlerinden yararlanılarak sınıflar arası ayırt edilebilirliğin artırılması ve muhtemel beyin işlev bozukluklarına ilişkin çıkarımların güçlendirilmesi sağlanmıştır. Bu tez çerçevesinde değerlendirilen algoritmaların, nörolojik analizlerde çok sınıflı ve çok etiketli sınıflandırma problemlerinin içerdiği zorlukları ele almada ve tanısal doğruluğunu iyileştirmeye olan katkısı sistematik olarak ortaya konulmuştur.

Özet (Çeviri)

Electroencephalography (EEG), a widely used method for monitoring and evaluating brain activity in critical patients, is employed to determine brain function and diagnose various neurological disorders. This thesis focuses on the early detection of potential neurological anomalies using an EEG dataset by focusing on specific EEG patterns such as Generalized Rhythmic Delta Activity, Lateralized Rhythmic Delta Activity, Lateral Periodic Discharges, Generalized Periodic Discharges, and seizure activity. In this context, to detect these EEG patterns using both traditional machine learning methods—such as Random Forests, Support Vector Machines, and XGBoost—and deep learning models based on convolutional neural networks—including ResNet50, ResNet152, RegNet, and EfficientNet. The aim is to analyze the classification of multi-class and multi-label EEG dataset through both feature extraction techniques and spectrogram-based visual representations for extracting and analyzing these patterns comprehensively. The extracted features from the EEG dataset— such as band energy frequencies, Power Spectral Density values, and temporal-band characteristics—are fed into traditional machine learning algorithms while visual representations are directly inputted to deep learning models. By employing different methodologies, leveraging strengths of each approach facilitates improved class discriminability and strengthens inferences related to potential brain dysfunctions. This thesis systematically evaluates the contribution of these algorithms within neurologically challenging contexts, addressing difficulties inherent in multi-class and multi-label classification tasks and enhancing diagnostic accuracy.

Benzer Tezler

  1. Probabilistic graphical models for brain computer interfaces

    Probabilistic graphical models for brain computer interfaces

    JAİME FERNANDO DELGADO SAA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Sabancı Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  2. Fuzzy cognitive maps for emotion modeling

    Bulanık bilişsel haritalar yardımıyla insan duygularının modellenmesi

    HASAN MURAT AKINCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    İstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  3. Investigation of emotional state using machine learning techniques based on complexity and spectral features of electroncephalogram

    Duygu durumunun elektroensofalografideki karmaşıklık ve spektral öznitelikler temelinde makina öğrenme teknikleri ile araştırılması

    AHMED M. ABDALLA MOHAMED

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Altınbaş Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  4. Biyomedikal sinyaller ile yapay zeka tabanlı zihinsel iş yükünün belirlenmesi

    Detection of mental workload using biomedical signals and artificial intelligence

    OĞUZHAN HASAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Sakarya Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  5. Türkiye'de serebral hareket bozukluklarının etiyolojisi epidemiyolojisi ve bazı klinik özellikleri

    Başlık çevirisi yok

    AŞER BENSUSAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    1986

    İstanbul Üniversitesi

    Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...