Document

Predicting EEG seizures using graded spiking neural networks.

Identifier
Al-Musafir, Yazin Khalid Habib (2023). Predicting EEG seizures using graded spiking neural networks. (Master's thesis, Sultan Qaboos University, Muscat, Oman).
Other titles
التنبؤ بنوبات الصرع باستخدام الشبكات العصبیة (GSNN)
Publisher
Sultan Qaboos University.
Gregorian
2023
Language
English
English abstract
Epilepsy is a neurological disorder that affects millions of individuals worldwide. The recurrent seizures associated with epilepsy significantly affect the quality of life of these patients. Accurate and timely seizure prediction will improve epilepsy management and enhance these patients' quality of life. In this thesis, a novel non patient-specific seizure prediction system is proposed using the graded spiking neural networks (GSNNs) implementable on Intel's Loihi 2 neuromorphic processor. Trained using the widely used CHB-MIT EEG dataset, the GSNN-based EEG seizure predictor achieved a very competitive performance, compared to existing EEG seizure prediction methods. To further enhance the quality of the proposed seizure predictor, The following tasks are performed: 1) optimized the predictor's hyperparameters, 2) reduced the amount of processed EEG data by selecting the optimal subset of EEG channels, and 3) incorporated a time-windowed voting mechanism to enhance the system's robustness to noise and artifacts. Finally the seizure prediction system is implemented on Intel's Loihi 2 neuromorphic processor and analyzed its performance. A comparison between the proposed system and those based on traditional artificial neural networks (ANNs) highlighted the potential of GSNN-based system for greater efficiency and lower computational complexity.
Arabic abstract
الصرع ھو اضطراب عصبي یصیب ملایین الأفراد في جمیع أنحاء العالم. تؤثر النوبات المتكررة المرتبطة بالصرع بشكل كبیر على جودة حیاة ھؤلاء المرضى. سیؤدي التنبؤ الدقیق بالنوبات قبل حدوثھا بوقت مناسب ً إلى تحسین إدارة الصرع وتعزیز جودة الحیاة لدى المرضى بھ. في ھذه الأطروحة ، تم اقتراح ً ً عام جدیدا نظاما للتنبؤ بالنوبات غیر مقتصر على مریض معین بشكل حصري باستخدام الشبكات العصبیة (GSNNs (القابلة للتطبیق على معالج 2 Loihi Intel. تم تدریب النظام باستخدام مجموعة بیانات EEG MIT-CHB المستخدمة على نطاق واسع، حقق نظام التنبؤ ًا للغایة، مقارنة بأسالیب التنبؤ الحالیة. لزیادة تحسین جودة اداء النظام المقترح ً أداء القائم على GSNN تنافسی ، تم القیام بالمھام بالمھام التالیة: 1) تحسین ُ الم ِعاملات الزائدة للمتنبئ, 2) تخفیض كمیة بیانات EEG المستخدمة عن طریق اختیار المجموعة الفرعیة المثلى لقنوات EEG، و 3) تضمین آلیة تصویت تعمل بنظام النوافذ الزمنیة لتعزیز متانة النظام ضد الضوضاء والشوائب. و ً أخیرا تم تطبیق نظام التنبؤ بالنوبات على معالج neuromorphic 2 Loihi Intel وتحلیل أدائھ. أبرزت مقارنة بین النظام المقترح وتلك القائمة على الشبكات العصبیة الاصطناعیة التقلیدیة (ANNs (إمكانیات الأنظمة القائمة على GSNN في زیادة الكفاءة وتقلیل التعقید الحسابي.
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Theses and Dissertations
5
0
Al-Hajriyah, Shaikha Khalid Hamed.
Sultan Qaboos University.
2024
Journal articles
3
0
Al-Araimiyah, Manahel Mohammad.
Blue Eyes Intelligence Engineering and Sciences Publication.
2019-09-01
Journal articles
11
0
Al-Asmi, Abdullah.
Oman Medical Specialty Board.
2024-05-03
Journal articles
4
0
Al-Badia, Ali.
Elsevier B.V.
2022-01-01