ارزيابي كمي كارايي سيگنالهاي فيزيولوژيك در تشخيص هوشمند حالت هيجاني به منظور مراقبت هاي بهداشتي و درماني

Quantitative Assessment of the Efficiency of Physiological Signals in Emotional State Recognition for Healthcare Applications

نظارت بر تغييرات حالت هيجاني مي­تواند در مراقبت­هاي بهداشتي و درماني و تحقيقات باليني مفيد واقع شود. حالت­ هاي هيجاني مختلف باعث ايجاد الگوهاي متفاوت در سيگنال­ هاي فيزيولوژيك مي­ شوند. در نتيجه مي­توان از اين سيگنال­ها براي بازشناسي حالت­هاي هيجاني استفاده كرد. در اين تحقيق با استفاده از قطعات فيلم استاندارد، هيجان­ هاي شادي، خشم، ناراحتي و آرامش مطابق با چهار ربع فضاي برانگيختگي و جاذبه بر روي 24 داوطلب سالم ايجاد مي­شوند. به صورت همزمان سيگنال­هاي فعاليت الكتريكي قلب، فعاليت الكتريكي ماهيچه، تنفسي و رسانايي پوست، ثبت مي­شوند. پس از پيش ­پردازش­هاي لازم شامل قطعه ­بندي، هموارسازي، هنجارسازي، حذف نويز و درست­ نماها و حذف رانش خط پايه، ويژگي­هاي متنوع در حوزه زمان و فركانس از سيگنال­ها استخراج مي­شود. روش‌هاي مختلف استخراج و انتخاب ويژگي براي استخراج و انتخاب مجموعه مناسبي از ويژگي‌ها مورد مقايسه قرار گرفته‌اند. در ادامه از چند طبقه‌بندي كننده متفاوت براي تشخيص حالت‌هاي هيجاني از روي مجموعه ويژگي‌هاي بهينه استفاده شده است. در نهايت كارايي سيگنال­ها در تشخيص هيجان­ها به صورت كيفي و كمي با يكديگر مقايسه شده است. نتايج، نشان­دهنده كارايي متفاوت هر نوع از سيگنال­ ها در تشخيص هيجان­هاي مشخص است. همچنين نتايج نشان مي‌دهند كه طبقه‌بندي كننده منتخب با استفاده از مجموعه مناسبي از ويژگي‌هاي منتخب قادر است در بيشتر از 70% موارد حالت هيجاني را به‌طور صحيح تشخيص دهد.