Optimalizace architektury neuronových sítí pro zpracování EEG pomocí evolučních algoritmů

but.committeedoc. Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Tomáš Götthans, Ph.D. (místopředseda) Ing. Peter Barcík, Ph.D. (člen) doc. Ing. Martin Slanina, Ph.D. (člen) Ing. Rudolf Procházka (člen)cs
but.defenceStudent prezentuje výsledky a postupy řešení své diplomové práce. Následně odpovídá na dotazy vedoucího a oponenta práce a na dotazy členů zkušební komise: Otázky oponenta: Jakým způsobem byly jednotlivé hyperparametry z tab. 5.1 kódovány na odpovídající geny? Studentka odpovídá a vysvětluje. Jaký kernel byl použit v CNN ? Studentka odpovídá, že využila 2 CNN a typy kernelu ukazuje v tabulce z prezentace. Vysvětlete princip McNemar testu. Studentka odpovídá, že dle něj porovnávala vylepšení své sítě. Dále probíhá diskuze s členy komise.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programElektronika a komunikační technologiecs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorGötthans, Tomášen
dc.contributor.authorPijáčková, Kristýnaen
dc.contributor.refereeMaršálek, Romanen
dc.date.created2023cs
dc.description.abstractTato práce se zabývá optimalizací hyperparametrů neuronových sítí pro zpracování EEG signálu pomocí evolučních algoritmů. Využití evolučních optimalizace může snížit závislost na lidské intuici a empirických znalostech při návrhu neuronové sítě a může tak zefektivnit návrh neuronové sítě. V této práci byl navržen genetický algoritmus, který je vhodný pro optimalizaci hyperparametrů i pro hledání neuronové architektury. Tyto metody byly porovnány s referenčním modelem navrženým inženýrem s expertýzou v této oblasti. Data použitá v této práci jsou rozdělena do čtyř kategorií a pocházejí z Fakultní nemocnice svaté Anny v Brně (SAUH) a Mayo kliniky (MAYO) a obsahují iEEG záznamy u pacienta s epilepsií rezistentní na léky, který podstupuje předoperační vyšetření. Metoda hledání neuronové architektury dosáhla výsledků srovnatelných s referenčním modelem. Optimalizovaný model zlepšil F1 skóre oproti originálnímu, empiricky navrženému modelu z 0.9076 na 0.9673 pro data z SAUH a 0.9222 na 0.9400 pro data z Mayo kliniky. Ke zvýšenému skóre přispěla hlavně zvýšená přesnost klasifikace patologických událostí a šumu, která může mít dále pozitivní vliv v aplikacích tohoto modelu v detektoru záchvatů a šumu.en
dc.description.abstractThis thesis deals with an optimization of neural network hyperparameters for EEG signal processing using evolutionary algorithms. The incorporation of evolutionary optimization can reduce reliance on human intuition and empirical knowledge when designing neural network and can thus make the process design more effective. In this work, a genetic algorithm was proposed that is suitable for hyperparameters optimization as well as neural architecture search. These methods were compared to a benchmark model designed by an engineer with expertise in iEEG processing. Data used in this work are classified into four categories and come from St. Anne's University Hospital (SAUH) and Mayo Clinic (MAYO) and were recorded on drug-resistant epileptic patients undergoing pre-surgical examination. The results of the neural architecture search method were comparable with the benchmark model. The hyperparameter optimization improved the F1 score over the original, empirically designed, model from 0.9076 to 0.9673 for the SAUH data and 0.9222 to 0.9400 for the Mayo Clinic data. The increased scores were mainly due to the increased accuracy of the classification of pathological events and noise, which may have further positive implications in applications of this model in seizure and noise detectors.cs
dc.description.markAcs
dc.identifier.citationPIJÁČKOVÁ, K. Optimalizace architektury neuronových sítí pro zpracování EEG pomocí evolučních algoritmů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.cs
dc.identifier.other151755cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/209980
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectNeuronová síťen
dc.subjectdeep learningen
dc.subjectoptimizaceen
dc.subjectevoluční algoritmyen
dc.subjectgenetický algoritmusen
dc.subjecthledání neuronové architekturyen
dc.subjectoptimalizace hyperparametrůen
dc.subjectiEEGen
dc.subjectepilepsieen
dc.subjectNeural networkcs
dc.subjectdeep learningcs
dc.subjectoptimizationcs
dc.subjectevolutionary algorithmscs
dc.subjectgenetic algorithmcs
dc.subjectneural architecture searchcs
dc.subjecthyperparameter optimizationcs
dc.subjectiEEGcs
dc.subjectepilepsycs
dc.titleOptimalizace architektury neuronových sítí pro zpracování EEG pomocí evolučních algoritmůen
dc.title.alternativeOptimizing neural network architecture for EEG processing using evolutionary algorithmscs
dc.typeTextcs
dc.type.drivermasterThesisen
dc.type.evskpdiplomová prácecs
dcterms.dateAccepted2023-06-06cs
dcterms.modified2023-06-07-10:28:10cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta elektrotechniky a komunikačních technologiícs
sync.item.dbid151755en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.26 14:32:56en
sync.item.modts2025.01.15 12:40:17en
thesis.disciplinebez specializacecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. Ústav radioelektronikycs
thesis.levelInženýrskýcs
thesis.nameIng.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
11.12 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
appendix-1.zip
Size:
49.11 KB
Format:
zip
Description:
appendix-1.zip
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-posudek.pdf
Size:
136.39 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Vedouci prace-posudek.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_151755.html
Size:
4.61 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_151755.html
Collections