PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 9

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Effect of Feature Extraction on Automatic Sleep Stage Classification by Artificial Neural Network
Prucnal M., Polak A. G.
Metrology and Measurement Systems
|
2017
|
Vol. 24, nr 2
229--240
EN
EEG signal-based sleep stage classification facilitates an initial diagnosis of sleep disorders. The aim of this study was to compare the efficiency of three methods for feature extraction: power spectral density (PSD), discrete wavelet transform (DWT) and empirical mode decomposition (EMD) in the automatic classification of sleep stages by an artificial neural network (ANN). 13650 30-second EEG epochs from the PhysioNet database, representing five sleep stages (W, N1-N3 and REM), were transformed into feature vectors using the aforementioned methods and principal component analysis (PCA). Three feed-forward ANNs with the same optimal structure (12 input neurons, 23 + 22 neurons in two hidden layers and 5 output neurons) were trained using three sets of features, obtained with one of the compared methods each. Calculating PSD from EEG epochs in frequency sub-bands corresponding to the brain waves (81.1% accuracy for the testing set, comparing with 74.2% for DWT and 57.6% for EMD) appeared to be the most effective feature extraction method in the analysed problem.
2
Content available Performance analysis of regularization algorithms used for image reconstruction in computed tomography
Wysoczański D., Mroczka J., Polak A. G.
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
|
2013
|
Vol. 61, nr 2
467--474
EN
Computed tomography is one of the most significant diagnostic techniques in medicine. This work is focused on hard-field imaging, where signals take a form of straight rays and the reconstructed image can be presented as a matrix with unknown pixels. Algebraic methods for direct computation of the image have not been used in practice because of the scale of the problem and numerical errors appearing in the solution. The aim of this work was to analyse the performance of direct algebraic algorithms for tomographic image reconstruction including regularisation mechanism such as: generalised regularisation, Tikhonov regularisation, Twomey regularisation and ridge regression (RR), as well as comparing the results with the filtered backprojection (FBP) as the reference method. The performed analyses demonstrated that the regularised algebraic methods are more accurate than the commonly used FBP, and RR appeared the most precise among them. Additionally it was shown that the invariant system matrix (inverted during calculations) can be easily determined by solving the forward problem. Finally, potential directions of further research have been pointed out.
3
Content available remote Telemedical system "pulmotel-2010" for monitoring patients with chronic pulmonary diseases
Polak A. G., Głomb G., Guszkowski T., Jabłoński I., Kasprzak B., Pękala J., Stępień A. F., Świerczyński Z., Mroczka J.
Metrology and Measurement Systems
|
2010
|
Vol. 17, nr 4
537-547
EN
Telemedicine is one of the most innovative and promising applications of technology in contemporary medicine. Telemedical systems, a sort of distributed measurement systems, are used for continuous or periodic monitoring of human vital signals in the environment of living. This approach has several advantages in comparison to traditional medical care: e.g. patients experience fewer hospitalizations, emergency room visits, lost time from work, the costs of treatment are reduced, and the quality of life is improved. Currently, chronic respiratory diseases comprise one of the most serious public health problems. Simultaneously patients suffering from these diseases are well suitable for home monitoring. This paper describes the design and technical realization of a telemedical system that has been developed as a platform suitable for monitoring patients with chronic pulmonary diseases and fitted to Polish conditions. The paper focuses on the system's architecture, included medical tests, adopted hardware and software, and preliminary internal evaluation. The performed tests demonstrated good overall performance of the system. At present further work goes on to put it into practice.
4
Content available remote A model-based approach to the forward and inverse problems in spirometry
Polak A. G.
Biocybernetics and Biomedical Engineering
|
2008
|
Vol. 28, no. 1
41-57
EN
The respiratory system is one of the most essential systems sustaining human life. Its complexity raises, however, serious difficulties when one is trying to analyse the lung structure or function experimentally. An alternative approach consists in conducting research via mathematical modelling. This paper reviews the most essential model-based approaches to the so-called forward and inverse problems in spirometry, focusing on research the author has been involved in. A few selected results achieved with the aid of the mathematical models of the forced expiration illustrate the state of the art, and current challenging issues in modelling the respiratory system are depicted.
5
Content available Regularyzacja identyfikacji obiektów złożonych opisanych modelami nieliniowymi
Polak A. G., Mroczka J.
Pomiary Automatyka Kontrola
|
2007
|
R. 53, nr 9 bis
190--193
PL
W referacie przedstawiono modyfikację regularyzacji Tichonowa-Phillipsa (TP) przystosowującą ją do estymacji parametrów modeli nieliniowych źle uwarunkowanych numerycznie. Zaproponowane podejście porównano z metodami Gaussa-Newtona (GN), Levenberga-Marquardta (LM) oraz metodą łączącą LM z TP (LMTP). Analizę właściwości czterech zaimplementowanych algorytmów przeprowadzono metodą Monte Carlo. Pokazała ona, że w przypadku identyfikacji modeli nieliniowych zawierających parametry słabo określone przez dane pomiarowe i jednocześnie charakteryzujące się "regularnym" rozkładem wartości w wektorze parametrów, najlepsze wyniki daje estymacja metodą Tichonowa-Phillipsa.
EN
In the paper a modification of the Tikhonov-Phillips regularisation enabling the estimation of parameters of numerically ill-conditioned nonlinear models is presented. This approach was compared with the Gauss-Newton (GN) and Levenberg-Marquardt (LM) methods, as well as with a method combining LM with TP one (LMTP). The analysis of the four computer-implemented algorithms was done by the Monte Carlo simulations. They have shown that the result of identification of a nonlinear model possessing weakly defined, however "regularly" distributed parameters, is the most accurate when using the Tikhonov-Phillips method.
6
Content available Badania symulacyjne wybranych algorytmów pomiaru mechanicznych właściwości płuc w czasie sztucznej wentylacji
Polak A. G., Mroczka J.
Pomiary Automatyka Kontrola
|
2007
|
R. 53, nr 9 bis
410--413
PL
W referacie przedstawiono metodologię i wyniki prac mających na celu ocenę popularnych algorytmów numerycznych przeznaczonych do pomiaru mechanicznych właściwości układu oddechowego podczas sztucznej wentylacji. Badania miały charakter symulacyjny i wykorzystywały syntetyczne dane pomiarowe wygenerowane za pomocą nieliniowego modelu wentylacji mechanicznej. Szczególną uwagę zwrócono na najprostszy i na najbardziej złożony z liniowych modeli opisywanych w literaturze. Pierwszy z nich poprawnie określać jedynie wartości średnie parametrów, gdy tymczasem drugi potrafił uchwycić także charakter ich zmian w obrębie cyklu wentylacyjnego. Pokazano też, że obydwa algorytmy nadają się do śledzenia globalnych zmian mechaniki układu oddechowego.
EN
In the paper a study concerning the evaluation of popular numerical algorithms used to measure mechanical properties of the respiratory system during artificial ventilation was presented. Synthetic measurement data generated from a simulation nonlinear model of mechanical ventilation were applied to this. Particular attention was paid both to the simplest and the most complex of linear models discussed in the literature. The former model was able to assess properly average values of the parameters, whereas the latter one could also catch a character of their variability. It has been shown that both algorithms are suitable for tracking the global changes of respiratory mechanics.
7
Content available remote A multi-method approach to measurement of respiratory system mechanics
Polak A. G., Wysoczański D., Mroczka J.
Metrology and Measurement Systems
|
2006
|
Vol. 13, nr 1
3-17
EN
A multi-method system developed for complex investigations of lung mechanics is described. The system includes complementary measurement techniques such as forced oscillations, interrupter technique, methods for measurement of pulmonary mechanics during artificial ventilation and spirometry. These techniques are completed by computational models enabling an analysis of the relation between the lung structure, function, pathology and measurement results. This set-up is a first step towards a new-quality approach to research into the respiratory system via multi-method fusion.
PL
Układ oddechowy jest podstawowym systemem podtrzymującym funkcje życiowe organizmu człowieka. Wysoce złożona budowa płuc i wielorakość zachodzących w nich procesów powodują, że opracowano wiele metod badania układu oddechowego. Obejmują one zarówno techniki pomiarowe jak i modelowanie matematyczne. Każda z metod dostarcza innego zasobu informacji o płucach. Wydaje się, że ich połączenie może stanowić podstawę jakościowo nowego podejścia w badaniach nad układem oddechowym. Z tego też powodu zbudowano system łączący kilka uzupełniających się technik pomiarowych, takich jak wymuszone oscylacje, przerywanie przepływu powietrza, pomiar właściwości mechanicznych płuc podczas sztucznej wentylacji i spirometria. Techniki te wzbogacone zostały o zaimplementowane modele komputerowe płuc działających w różnych warunkach, pozwalające analizować związki pomiędzy ich strukturą, funkcjonowaniem, zachodzącymi procesami patologicznymi i wynikami pomiarów Skonstruowany system stanowi pierwszy krok w kierunku bardziej szczegółowego, wiarygodnego i wyczerpującego zrozumienia funkcjonowania układu oddechowego, bazującego na fuzji wyników wielu metod badawczych.
8
Content available remote A transient state analysis of gas exchange in a human body
Polak A. G., Wysoczyński D., Mroczka J.
Metrology and Measurement Systems
|
2004
|
Vol. 11, nr 4
321-332
EN
A computational model of gas exchange in a human body was investigated in the transient states to determine its sensitivity to the model parameters and, on this basis, to analyse the possibility of their indirect measurement. The results indicate that some of the parameters influence the outputs significantly in the transient state and that registration of four output signals increases their number. The precision of estimation is disturbed, however, by the correlation between the output sensitivities to the model parameters. This research should be prolonged to analyse the measurement possibilities and accuracy in case of known diseases when additional information about the underlying pathological processes eliminates some of the disturbing correlations.
PL
Przeprowadzono badania symulacyjne komputerowego modelu wymiany gazowej u człowieka w warunkach stanów nieustalonych, których celem było wyznaczenie wrażliwości modelu na poszczególne jego parametry oraz analiza możliwości pośredniego ich pomiaru. Wyniki symulacji pokazują, że wartości niektórych parametrów mają istotny wpływ na wyjścia modelu w stanach nieustalonych, a rejestracja czterech sygnałów wyjściowych zwiększa ich liczbę. Czynnikiem zakłócającym dokładność pomiarów jest wysoka korelacja między większością wektorów wrażliwości. Prezentowane badania wstępne będą kontynuowane w celu przeanalizowania możliwości i dokładności pomiaru w przypadku konkretnych jednostek chorobowych, kiedy to znajomość zachodzących procesów patologicznych wyeliminuje niektóre z niepożądanych korelacji.
9
Content available Metody identyfikacji modelu układu oddechowego w czasie przerwania przepływu powietrza
Jabłoński I., Polak A. G., Mroczka J.
Pomiary Automatyka Kontrola
|
2000
|
R. 46, nr 8
18-22
PL
W pracy przedstawiono technikę przerywania przepływu wykorzystywaną w pomiarach oporu dróg oddechowych oraz podstawowe problemy z nią związane. Wykorzystując zmodyfikowany model zastępczy układu oddechowego zaproponowany przez Duboisa i in. [4], przeprowadzono analizę własności identyfikacji jego parametrow w dziedzinie czasu i częstotliwości. Opisane prace stanowią kontynuację badań poświęconych ocenie metrologicznej techniki przerywania przepływu.
EN
The interrupter technique for measurement of respiratoty system resistance has been presented and its main problems concerned. The analysis of identification properties for parameters of a modified electrical analogue for the respiratory system proposed by Dubois et al. [4] has been performed, both in the time and frequency domain. This work is a continuation of the investigation focused on metrological evaluation of the interrupter technique.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.