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Biomedical & AI51

자료의 표현 자료의 표현 자료를 요약하고 단순한 통계 방법을 이용하여 분석한다. 그리고 적절한 통계 분석을 통해 통계적 추론은 상식에 맞아야 하며 기술통계적 방법 (descriptive statistics)부터 적용한다. 도표나 그래프의 이용할 때 분명하게 표시 (labeled)해야 하며, 자체적으로 설명 가능(self-explanatory) 해야한다. 너무 자세하지도, 너무 산만하지도 않게 적절하게 표현 (과장 표현은 금물)한다. 빈도표 (Frequency Table) 빈도표 (Frequency Table)는 자료를 요약해서 나타내주는 흔한 방 법 중 하나이다. 이 방법은 자료가 discrete (count)한 경우 많이 쓰인다. 일반적으로 절대 빈도나 상대 빈도가 많이 쓰인다. 절대 빈도 주어진 범주에 속한 개체.. 2022. 11. 4.
의료데이터 통계 통계학 (Statistics) 통계학 (Statistics)이란 결론을 객관적으로 내릴 수 있게 자료를 수집, 처리, 분석, 해석하는 학문이다. 생통계학 (Biostatistics) 생통계학 (Biostatistics)이란 의학,생물학, 또는 보건 관련 학문에 적용되는 통계학을 말한다. 자료 (Data) 숫자 (a numeral) 수 (a number) 자료 (a data) 단면 자료 (cross-sectional data) 각 개체 (subject)를 한 시점에서 관찰한 자료 종적 (경시적, 시계열) 자료 (longitudinal or time-series data) 한 개체를 여러 시점에 걸쳐 관찰한 자료 연속형 자료 (continuous data) 연속적인 수로 수량화가 가능한 자료 이산형 자료 (.. 2022. 11. 4.
ECG 전처리 기술 ECG 전처리 기술 오늘날 심전도 신호의 분석과 그 해석을 위해 신호 처리는 중요한 역할을 한다. 심전도 신호 처리는 사회에 최대 정확도로 필터링된 결과와 심전도 신호의 시각적 평가에서 쉽게 추출되지 않는 정보를 제공하는 중요한 목표를 가지고 있다. 심전도 신호는 사람의 신체 표면에 전극을 배치함으로써 얻어진다. 이는 심전도 신호에 대한 노이즈의 오염으로 이어진다. 이러한 소음은 기저선 변동 (baseline wander), 전력선 간섭 (power-line interference), 근전도 (EMG) 소음, 전극 모션 아티팩트 등이다. 이러한 잡음은 심전도 신호 처리 중에 장애물로 작용하므로 이러한 잡음의 제거 및 거부를 위해서는 심전도 신호의 전처리가 중요한 작업이다. 따라서, 1차적으로 필터링 기술.. 2022. 8. 24.
[Deep Learning] EEGNet EEGNet : A Compact Convolutional Network for EEG-based Brain-Computer Interfaces 뇌-컴퓨터 인터페이스 (BCI)는 신경 활동을 제어 신호로 사용하여 컴퓨터와 직접 통신할 수 있게 한다. 이 신경 신호는 일반적으로 잘 연구된 다양한 뇌파 신호에서 선택된다. 주어진 BCI 패러다임의 경우, 특징 추출기와 분류기는 예상되는 EEG 제어 신호의 고유한 특성에 맞게 조정되어 특정 신호로 적용을 제한한다. 컴퓨터 비전 및 음성 인식에 사용된 CNN (Convolutional Neural Networks)은 EEG 기반 BCI에 성공적으로 적용되었지만, 주로 단일 BCI 패러다임에 적용되었기 때문에 이러한 아키텍처가 다른 패러다임으로 일반화하는 방법은 .. 2022. 6. 16.
자폐 스펙트럼 장애 자폐 스펙트럼 장애 자폐 스펙트럼 장애 (ASD)는 반복적인 행동과 사회적 상호작용 및 의사소통의 결핍을 포함하여 평생 "삼중" 장애를 특징으로 하는 심각한 신경 발달 상태이며 초기 아동기에 나타난다. 질병 통제 예방 센터 (CDC)와 자폐증 및 발달 장애 모니터링 (ADDM) 네트워크의 추정에 따르면 전 세계적으로 어린이 68명 중 약 1명(남자 42명 중 1명, 여자 189명 중 1명)이 ASD를 앓고 있는 것으로 추산된다. ASD는 정서적, 경제적 부담과 함께 건강, 사회 통합 및 삶의 질에 다양한 영향을 미치며 환자의 삶뿐만 아니라 가족의 삶에도 영향을 미치는 심각한 결과를 초래한다. CDC는 미국에서만 ASD로 고통받는 아동의 연간 총 비용이 115억에서 609억 달러 (2011년 미국 달러)이.. 2022. 6. 3.
주의 결핍 과잉 행동 장애 주의 결핍 과잉 행동 장애 주의력 결핍 과잉 행동 장애 (ADHD)는 2013년 기준으로 3,900만 명이 영향을 받는 정신과적 증상으로 널리 퍼져 있는 장애이다. 아동기 및 청소년기는 다양한 행동 장애를 특징으로 하며 이러한 장애 중 ADHD는 미국 학령기 아동의 약 10%에 영향을 미친다. ADHD 관련 증상은 진단 시 성인의 2~4%에서 나타난다. 이 장애의 진단은 행동적으로 나타나는 몇 가지 증상, 즉 실행 기능 장애, 부주의, 충동성 및 과잉 행동을 기반으로 한다. 이 장애에 대한 알려진 방법이나 진단 표준 테스트는 없다. 대부분이 효율성이 낮고 테스트 시간이 길고 인터뷰 시간이 길며 기타 비효율성이 있어 종종 오진을 일으키기 때문이다. 이 장애를 테스트하기 위해 수행된 몇 가지 생리학적 테스트.. 2022. 6. 3.
파킨슨병 파킨슨병 파킨슨병 (PD)은 사람에게 신경퇴행성 영향을 미치는 진행성 질환으로 알려져 있다. 그것은 뇌, 근육, 조정 및 운동에 영향을 미친다. PD는 다양한 문화와 인종의 전 세계 수백만 명의 사람들에게 영향을 미쳤다. 이 장애는 1817년에 이를 처음 기술한 의사 James Parkinson의 이름을 따서 명명되었다. PD는 일반적으로 60세 경에 시작되지만 20세에 감지될 수 있다. 몇 년 전. 장애의 조기 발병은 50세 이전에 시작되며 PD 사례의 5~10%를 차지한다. 이러한 형태의 PD는 유전적 돌연변이와 관련이 없더라도 종종 유전된다. 이 질병은 여성보다 남성에게 더 많은 영향을 미친다. 그러나 젊은 사람들도 PD로 진단될 수 있다. 이것은 Young-Onset Parkinson's dise.. 2022. 6. 3.
신경 및 신경 정신 질환에 대한 응용 (알츠하이머병) 신경 및 신경 정신 질환에 대한 응용 신경계 및 신경정신과 질환은 중추신경계의 손상 및 퇴화로 인해 발생하는 장애이다. 이러한 장애의 예로는 알츠하이머병 (AD), 파킨슨병(PD), 헌팅턴병, 정신분열증, 투렛 증후군, 자폐 스펙트럼 장애 (ASD) 및 주의력 결핍 과잉 행동 장애 (ADHD)가 있다. 원인은 유전적, 환경적 요인, 신경계 또는 뇌의 다른 부분 손상과 관련이 있다. 이 손상은 기억 상실, 기분 변화, 신체 조절 상실 및 행동 변화와 같은 증상을 일으키는 뉴런의 통신에 영향을 미친다. 이러한 증상은 질병의 초기 단계에서 다양한 치료의 도움으로 중화될 수 있지만 초기 단계의 질병 진단은 현재의 영상 기술과 다양한 인간 입력을 사용하여 부정확하고 어렵다. 따라서, 질병은 오진될 수 있고 감지되.. 2022. 6. 2.
생체의학 신호 처리 딥러닝 생체의학 신호 처리 딥러닝 BCI (Brain-Computer Interface) 또는 BMI (Brain-Machine Interface) 장치는 뇌 활동 신호와 외부 컴퓨터 또는 기타 장치 간의 직접적인 통신 경로 (양방향 정보 흐름)를 제공하는 통신 시스템이다. BCI 장치를 사용하여 실시간으로 뇌파 (EEG) 데이터를 얻는 과정이 필요하다. 데이터는 이미 FFT (고속 푸리에 변환) 알고리즘을 사용하여 주파수 영역으로 변환된다. 그런 다음 Python 프로그래밍 언어와 관련 과학 및 숫자 라이브러리 중 일부를 사용하여 데이터를 사전 처리한다. 뇌파 신호는 전극을 통해 두피에서 비침습적으로 전기적 활동을 기록한다. EEG 신호의 최대 진폭은 100mV이고 주파수 범위는 0–100Hz이다. 이러한 신.. 2022. 5. 9.
퍼지 집합 (2) 퍼지화 (Fuzzification) 퍼지화는 퍼지 집합을 퍼지 집합으로 또는 크리스프 집합을 퍼지 집합으로 변환하는 것으로 정의할 수 있다. 퍼지화에는 두 가지 뚜렷한 방법이 있다. 1) Support fuzzification (s-fuzzification) method 2) 등급 퍼지화 (g-fuzzification) 방법 xi는 상수고, μi는 퍼지 집합으로 표현된다. 역퍼지화 (Defuzzification) 이 프로세스는 퍼지 멤버를 선명한 데이터로 변환한다. 퍼지 집합을 선명한 집합으로 줄이는 것으로도 정의할 수 있다. 결과의 역퍼지화는 엔지니어링 응용 프로그램에서 중요하다. 역퍼지화라는 용어는 때때로 "반올림"이라고 한다. 결과를 역퍼지화하기 위해 다음 방법을 사용할 수 있다. 최대 멤버십 방법.. 2022. 5. 9.
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