0% Complete
صفحه اصلی
/
سی و سومین کنفرانس بین المللی مهندسی برق
Implementation of an Optimized Deep Learning Model to Assess Pediatric Sleep Apnea Severity Using SpO2 Signals on Resource-Limited Microcontrollers
نویسندگان :
Erfan Mortazavi
1
Hanieh Mohammadi
2
Bahram Tarvirdizadeh
3
Khalil Alipour
4
Mohammad Ghamari
5
1- دانشگاه تهران
2- دانشگاه تهران
3- دانشگاه تهران
4- دانشگاه تهران
5- California Polytechnic State University
کلمات کلیدی :
Sleep apnea-hypopnea (SAH)،Blood oxygen saturation (SpO2)،Convolutional neural network (CNN)،Long short-term memory (LSTM)،Attention،Apnea–hypopnea index (AHI)،Microcontroller
چکیده :
Accurately diagnosing pediatric sleep apnea-hypopnea (SAH) is a complex task in pediatric healthcare. Traditional methods like polysomnography (PSG) test, though effective, can be uncomfortable and impractical for children. This study explores a less invasive approach using deep learning to analyze blood oxygen saturation (SpO2) signals. A total of 844 SpO2 signals from the CHAT dataset were utilized, with the data split into 60% for training, 30% for testing, and 10% for validation to train a convolutional neural network (CNN)-long short-term memory (LSTM)-Attention model. The model achieved a kappa score of 0.62 and a four-class accuracy of 74.91% in estimating the apnea-hypopnea index (AHI) and classifying sleep apnea severity. The primary challenge was deploying the model on the resource-constrained STM32H743IIT6 microcontroller. TensorFlow toolkit optimization techniques were implemented to minimize model size and resource usage while preserving satisfactory accuracy, despite the microcontroller's sufficient 1MB data RAM. Each technique was evaluated in memory-constrained environments, leading to post-quantization deployment. The best optimized model maintained an accuracy of 73.63% and a kappa score of 0.60, demonstrating the feasibility of portable, non-invasive diagnostic tools.
لیست مقالات
لیست مقالات بایگانی شده
Simultaneous Sensor and Actuator Faults Diagnosis in Fornasini-Marchesini Second Model Using Design Unknown Input Observer
Masoud Shafiee - Mehdi Mirshahi
نحوه کنترل سطوح هوشمند با قابلیت تنظیم مجدد در راستای مقابله با استراق سمع کننده ها
محمد کاظم ناطقی - زلفا زینل پور یزدی
Design and Electromagnetic Analysis of Brushless Salient Pole Switching Flux Synchronous Generator with DC Auxiliary Field Winding for Wind Energy Converter Systems
Seyed Hamed Bibak - Mohammad Hossein Mousavi - Moslem Geravandi
سیستم تبدیل انرژی خورشیدی خانگی با قابلیت انتقال توان بی سیم
سعید رئیسی گهروئی - حمیدرضا تودجی
بررسی نامتعادلی در مبدل DC به DC تمامپل شیفت فاز با یکسوکنندهی دوبرابرکنندهی جریان
رضا نرئی - یاسر کریمی - محمدهادی زارع
ارائه یک مبدل DC-DC منبع امپدانسی تک سوئیچه تک هسته مغناطیسی فوق افزاینده مناسب برای استفاده در کاربرد های انرژی نو
معصومه پرستش - سجاد رستمی
A 23.4-31.9 GHz Tunable RF-MEMS Impedance Matching Network for 5G Power Amplifier
Fazel Ziraksaz - Alireza Hassanzadeh
Batch(offline) Reinforcement Learning for recommender system
Mohammad Amir Rezaei Gazik - Mehdy Roayaei
کنترل دست پروتزی با استفاده از کنترل کننده تطبیقی فازی- PI به کمک سیگنال های EMG
مهسا برفی - حمیدرضا کرمی - سیدمنوچهر حسینی پیلانگرگی
A Methodology for the Design of a Single-Sided Axial-Flux Permanent Magnet (AFPM) Motor for Lathe Machines
Ali Jamali-Fard - Mojtaba Mirsalim
ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 40.4.2