طبقه بندی افراد الکلی و غیرالکلی مبتنی بر ویژگی های فرکانسی و غیرفرکانسی سیگنال مغزی

اثر اصلی، عمده و کوتاه مدت مصرف الکل روی سیستم اعصاب مرکزی است. مصرف مشروبات الکلی باعث ایجاد ناتوانی در مغز شده به طوری که مصرف زیاد آن باعث فلج شدن فعالیت­های مغزی، دستگاه تنفس و در نتیجه مرگ می شود. در این مقاله به منظور تشخیص مصرف الکل، سیگنال الکتروانسفالوگرام (EEG) ۲۰ فرد شرکت کننده شامل ۱۰ فرد الکلی و ۱۰ فرد کنترل در ۶۴ کانال مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تحلیل سیگنال EEG، ویژگی­های فرکانسی و غیرفرکانسی شامل طیف توان زیرباندها، آنتروپی جایگشتی، آنتروپی تقریبی، بعد فراکتال کتز و پتروشن استخراج شده است. برای بررسی تفاوت معنادار بین دو گروه الکل و کنترل از تحلیل آماری و از شاخص دیویس-بولدین (DB) برای انتخاب بهترین کانال جهت ایجاد تفکیک بین سیگنال EEG افراد الکلی و کنترل استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می­دهد که در بین ویژگی­های فرکانسی، توان فرکانسی دومین زیرباند پایین آلفادر افراد الکلی کاهش یافته و با توجه به شاخص DB، کانال CP۳ بهترین تفکیک پذیری را بین گروه الکل و کنترل داشته است. هم چنین در بین ویژگی­های غیرفرکانسی، بعد فراکتال کتز در افراد گروه کنترل افزایش یافته و کانال FP۲ بهترین تفکیک پذیری را داشته است. در ادامه با استفاده از طبقه­بند k-نزدیک ترین همسایه (KNN) با ویژگی­های توان فرکانسی دومین زیرباند پایین آلفا و بعد فراکتال کتز به ترتیب دقت های ۷۱% و ۹۳% به دست آمده است. بر اساس نتایج به دست آمده نشان داده شده که بهترین ویژگی تفکیک کننده ی دو گروه الکل و کنترل، بعد فراکتال کتز و بهترین کانال FP۲ است.

کلیدواژه ها:

سیگنال الکتروانسفالوگرام ، تحلیل آماری ، طبقه بندی ، داده کاوی