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
تحلیل دینامیکی ماشین سنکرون مغناطیس دائم با آهنربای جانبی و تحلیل خطای اتصال کوتاه داخلی و ضعیف شدن آهنربا
آزیتا فتحی - پیمان نادری
کاربردِ تعامل اثر ضریب شکست نزدیک به صفر در گرافن و ITO برای طراحی مدولاتورهای نوری کم مصرف و پرسرعت
افروز رفعت ماه - مهدی میری - نوید یثربی
Classifying Human Spatial Navigation Anxiety Using Electrooculography Signals and Machine Learning Techniques
Saeed Mousavi - Sara Ashrafi - Mehdi Delrobaei
Low-cost dielectrophoresis-based microfluidic chip for label-free particle separation with 3D electrodes
Fatemeh Esmaeili - Zeynab Alipour - Mehdi Fardmanesh
تخمین پارامتر سریهای زمانی دو بعدی چند متغیره گسسته
مرضیه بهمنی - محسن شفیعیراد - مهدی زینالی - احسان ناظمالرعایا
Design, Prototyping and Performance Analysis of a Barometric-Based Soft Force Sensor
Mohammad Reza SheykhAzimi - Mohammad Reza Nayeri - Mehdi Tale Masouleh - Ahmad Kalhor
PCSA-TMRAM: Precharge Sense Amplifier-Based Ternary MRAM
Mohammad Mahdi Mazaheri - Motahareh BahmanAbadi - Mohammad Hossein Moaiyeri
طراحی آنتن سرآتش پهن باند مبتنی بر پلاسمون پلاریتونهای سطحی جعلی
فرشاد ارغنده - بیژن عباسی آرند - مریم حصاری شرمه
بررسی و تحلیل تقابل تلفات و پروفیل ولتاژ به کمک الگوریتم ژنتیک چند هدفه در سیستم های قدرت در حضور سیستم های انتقال قدرت انعطاف پذیر
سجاد احمدنیا - حبیب رجبی مشهدی
Market-oriented Optimal Control Strategy for an Integrated Energy Storage System and Wind Farm
Sajad Esameili - Mohammad Amini - Amir Khorsandi - Seyed Hamid Fathi - Seyed Hossein Hosseinian - Jafar Millimonfared
بیشتر
ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 42.5.3