Arrhythmia Classification using CGAN-augmented ECG Signals

分类器(UML) 模式识别(心理学) 人工智能 计算机科学 混乱 多类分类 心理学 精神分析 支持向量机
作者
Edmond Adib,Fatemeh Afghah,John J. Prevost
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2202.00569
摘要

ECG databases are usually highly imbalanced due to the abundance of Normal ECG and scarcity of abnormal cases. As such, deep learning classifiers trained on imbalanced datasets usually perform poorly, especially on minor classes. One solution is to generate realistic synthetic ECG signals using Generative Adversarial Networks (GAN) to augment imbalanced datasets. In this study, we combined conditional GAN with WGAN-GP and developed AC-WGAN-GP in 1D form for the first time to be applied on MIT-BIH Arrhythmia dataset. We investigated the impact of data augmentation on arrhythmia classification. We employed two models for ECG generation: (i) unconditional GAN; Wasserstein GAN with gradient penalty (WGAN-GP) is trained on each class individually; (ii) conditional GAN; one Auxiliary Classifier WGAN-GP (AC-WGAN-GP) model is trained on all classes and then used to generate synthetic beats in all classes. Two scenarios are defined for each case: (a) unscreened; all the generated synthetic beats were used, and (b) screened; only a portion of generated beats are selected and used, based on their Dynamic Time Warping (DTW) distance to a designated template. A state-of-the-art ResNet classifier (EcgResNet34) is trained on each of the augmented datasets and the performance metrics (precision/recall/F1-Score micro- and macro-averaged, confusion matrices, multiclass precision-recall curves) were compared with those of the unaugmented imbalanced case. We also used a simple metric Net Improvement. All the three metrics show consistently that net improvement (total and minor-class), unconditional GAN with raw generated data (not screened) creates the best improvements.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
小周发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
自觉大碗发布了新的文献求助10
2秒前
苹果问晴发布了新的文献求助10
2秒前
jellorio完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
FengXisong发布了新的文献求助10
5秒前
CYY发布了新的文献求助10
5秒前
jellorio发布了新的文献求助10
5秒前
等待盼雁发布了新的文献求助10
8秒前
晓巨人完成签到,获得积分20
8秒前
终澈发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
万能图书馆应助roaring采纳,获得10
10秒前
辛勤又蓝完成签到 ,获得积分10
10秒前
英姑应助自觉大碗采纳,获得10
10秒前
11秒前
whisper完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI2S应助liuzengzhang666采纳,获得10
12秒前
研友_VZG7GZ应助103921wjk采纳,获得10
13秒前
ALY12345发布了新的文献求助10
13秒前
Mastertry完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI5应助jellorio采纳,获得10
14秒前
Landau发布了新的文献求助10
16秒前
dx完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
自觉大碗完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
Landau完成签到,获得积分10
21秒前
宁宁完成签到,获得积分20
23秒前
debu9完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
晓巨人发布了新的文献求助10
24秒前
103921wjk发布了新的文献求助10
24秒前
星辰大海应助cs采纳,获得10
24秒前
zzx完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778177
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323851
关于积分的说明 10216096
捐赠科研通 3039069
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667747
邀请新用户注册赠送积分活动 798383
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758358