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基于支持向量机的减少特征心律失常分类

Sun Kook Yoo Kyoung Joung Lee Sung Pil Cho Mi Hye Song Jeon Lee

摘要

本文提出了一种用于心律失常分类的算法,该算法结合了线性判别分析(Linear Discriminant Analysis, LDA)进行特征降维,以及基于支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的分类器。首先,通过小波变换从预处理后的信号中提取了17个原始输入特征,随后利用LDA将这些特征降维至4个新的特征,即原始特征的线性组合。实验结果表明,采用LDA降维后输入SVM分类器的特征,其分类性能优于使用主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)降维的结果,甚至优于直接使用原始特征的情况。在交叉验证实验中,该SVM分类器与多层感知机(Multilayer Perceptron, MLP)及模糊推理系统(Fuzzy Inference System, FIS)分类器进行了对比。当所有分类器均使用相同的降维特征时,SVM分类器在整体性能上全面优于其他两类方法。具体而言,对于正常窦性心律(NSR)、房性早搏(APC)、室上性心动过速(SVT)、室性早搏(PVC)、室性心动过速(VT)和心室颤动(VF)六类心律失常的识别准确率分别达到99.307%、99.274%、99.854%、98.344%、99.441%和99.883%。此外,在训练数据量较小的情况下,SVM分类器仍表现出优于MLP分类器的性能。


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