ارزیابی کمی کارایی سیگنالهای فیزیولوژیک در تشخیص هوشمند حالت هیجانی به منظور مراقبتهای بهداشتی و درمانی

نظارت بر تغییرات حالت هیجانی می­تواند در مراقبت­های بهداشتی و درمانی و تحقیقات بالینی مفید واقع شود. حالت­های هیجانی مختلف باعث ایجاد الگوهای متفاوت در سیگنال­های فیزیولوژیک می­شوند. در نتیجه می­توان از این سیگنال­ها برای بازشناسی حالت­های هیجانی استفاده کرد. در این تحقیق با استفاده از قطعات فیلم استاندارد، هیجان­های شادی، خشم، ناراحتی و آرامش مطابق با چهار ربع فضای برانگیختگی و جاذبه بر روی ۲۴ داوطلب سالم ایجاد می­شوند. به صورت همزمان سیگنال­های فعالیت الکتریکی قلب، فعالیت الکتریکی ماهیچه، تنفسی و رسانایی پوست، ثبت می­شوند. پس از پیش­پردازش­های لازم شامل قطعه­بندی، هموارسازی، هنجارسازی، حذف نویز و درست­نماها و حذف رانش خط پایه، ویژگی­های متنوع در حوزه زمان و فرکانس از سیگنال­ها استخراج می­شود. روش های مختلف استخراج و انتخاب ویژگی برای استخراج و انتخاب مجموعه مناسبی از ویژگی ها مورد  مقایسه قرار گرفته اند. در ادامه از چند طبقه بندی کننده متفاوت برای تشخیص حالت های هیجانی از روی مجموعه ویژگی های بهینه استفاده شده است. در نهایت کارایی سیگنال­ها در تشخیص هیجان­ها به صورت کیفی و کمی با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج، نشان­دهنده کارایی متفاوت هر نوع از سیگنال­ها در تشخیص هیجان­های مشخص است. همچنین نتایج نشان می دهند که طبقه بندی کننده منتخب با استفاده از مجموعه مناسبی از ویژگی های منتخب قادر است در بیشتر از ۷۰% موارد حالت هیجانی را به طور صحیح تشخیص دهد.

Keywords:

تشخیص حالتهای هیجانی , پردازش سیگنالهای فیزیولوژیک , تحلیل واریانس , جداکننده خطی فیشر , شبکه عصبی پرسپترون , ماشین بردار پشتیبان , درخت تصمیم , شبکه بیزین