0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Development of an Explainable Random Forest-Based Algorithm for EEG-Based Sleep–Wake Classification Toward Sleep Apnea Detection
Authors :
Pargol Sharifi
1
Mohammad Fakharzadeh
2
1- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
2- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
Keywords :
Polysomnography،EEG signal،Sleep stage classification،Sleep apnea detection،Random Forest،Machine learning
Abstract :
Automatic sleep stage classification allows separating sleep stages without human experts. Many existing algorithms rely on multi-channel physiological signals such as EEG, EOG, and EMG. However, because of the complex equipment and required expertise, these methods usually need specialized laboratory settings. Therefore, developing a high-accuracy classification algorithm using a single signal remains a key challenge in sleep research, as it could enable portable devices and home-based sleep monitoring systems. Sleep stage classification is essential for detecting and managing sleep disorders such as sleep apnea. This study presents an optimized and clinically interpretable pipeline for sleep stage classification and apnea detection using EEG signals. The proposed approach is based on a simple, interpretable Random Forest framework and is intended to serve as a valuable tool for both clinical and research-oriented applications in sleep apnea detection. It integrates optimized preprocessing, data cleaning, algorithmic optimization, and class balancing to enhance accuracy and interpretability. Notably, our optimized Random Forest pipeline outperforms more complex deep-learning models, especially on 6-class sleep staging, sleep–wake discrimination and Apnea detection. The proposed method achieved accuracy, sensitivity, and specificity of 99.68%, 97.59%, and 99.30%, respectively, for distinguishing sleep from wakefulness, and 87.18%, 85.19%, and 89.16%, respectively, for apnea detection.
Papers List
List of archived papers
A Comparative Analysis of CNN Architectures for Histopathology Image Classification: Performance, Efficiency, and Adversarial Robustness
Moein Akbari Shahpar - Mohsen Akbari-Shahpar
Design and Biomechanical Comparison of a Patient-Specific Anatomical Plate Versus Conventional Plate for Distal Humerus Fractures: A Finite Element Analysis
Fahime Rezazade - Azadeh Ghouchani - Maryam Amoochi
نقش هوش مصنوعی و اینترنت اشیا در ارتقاء بهداشت و سلامت
علیرضا پورهوشنگی - علی الماسی حشیانی
حریم خصوصی کاربران در مدل های زبانی بزرگ
آرمان محبعلی - محمد عادلی نیا
جایگاه فنآوریهای مبتنی بر هوش مصنوعی در برنامه ریزی آموزشی با تاکید بر اهداف برنامه ششم توسعه
سونیا پیشکار - ثریا غلامحسین پور انوری
سامانه هوشمند پشتیبان تصمیمگیری راهبردی در تدارکات عمومی
حسن ضیافت
بررسی ادبیات سیستماتیک در مورد عوامل تعیین کننده قیمت گذاری ارزهای
بیتا دلنواز - بهارک یادگار جمشیدی - سلوی حسینی
بررسی تأثیر هوش مصنوعی بر استراتژیهای بازاریابی در کسبوکارهای الکترونیک در ایران
مریم ذاکریبرنطین - هادی اسماعیلی درمیان
Mechanical properties of cancer cells as potential predictive biomarkers
Sayed Reza Ramezani - Afsaneh Mojra
مقابله با عوامل ایجادکننده تقلب در صورتهای مالی (مرور سیستماتیک از ادبیات و تحلیل بیبلیومتریک)
شبنم بالازاده قره باغی - یونس حیدری - مریم یادگاری دیزناب - پرهام شاکری بهادر
more
Samin Hamayesh - Version 43.6.0