I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   12 ,   No .   1 Octo b er   201 8 ,   p p .   1 2 7 ~ 1 3 6   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 1 2 .i 1 . p p 127 - 1 3 6          127       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   Arrhy th m ia  C la ss ificatio n Ba sed o n Co m bined  Cha o tic  a nd  Statistica Featur e Ex traction       G.   J a y a g o pi,  S.   P us hp a   S t. P e ter‟s   In stit u te  o f   Hig h e Ed u c a ti o n   a n d   Re se a rc h Ch e n n a i,   I n d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   6 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Ma y   8 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Ju n   1 4 ,   2 0 1 8       Ob v io u in f o rm a ti o n   c o n ten i n   El e c tro   c a rd io   g ra p h   h a b e c o m e   m a n d a to ry   to   re v e a th e   a b n o rm a li ti e in   th e   h e a rt  f u n c ti o n s .   A rrh y th m i a   is  c o m m o n l y   se e n   h e a rt  d is o rd e a n d   re su lt in   f a tal  e n d ,   if   n o t   i d e n ti f ied   a n d   trea te p ro p e rly   w it h in   ti m e   li m it s.  T h e   s traig h f o r w a rd   sc e n e   in   su c h   d iag n o sis is  to   d e tec th e   sa li e n f e a tu re f ro m   th e   El e c tro   c a rd i o   g ra p h   d a ta  u s in g   sig n a p ro c e ss in g   m e th o d f o ll o w e d   b y   p ro p e c las sif ic a ti o n   m e th o d s.   1 6   c las se o A rrh y th m ia  h a d   b e e n   c l a ss i f ied   in   th is  w o rk   b y   a d o p ti n g   th e   trad it io n a m e th o d   o f   a b n o rm a li ty   d e tec ti o n   w h il e   in tro d u c in g   a   n o v e lt y   in   th e   ty p e   o f e a tu re to   b e   e x trac ted .   Ly a p u n o v   Ex p o n e n ts,   K o lm o g o ro v   S in a En tr o p y   De n sity ,   Ko l m o g o ro v   S in a E n tr o p y   Un iv e rsa li t y   a n d   R - in ter v a f e a tu re s   b a se d   o n   Ku rt o sis  a n d   S k e w n e ss   h a d   b e e n   u se d   to   c las sify   th e   h e a rt  b e a ts   f ro m   th e   b e n c h m a rk   M I T - A rrh y th m ia  d a tab a se .   S in c e   a lt e rn a ti v e   f e a tu re s   h a d   b e e n   u ti li z e d ,   c o m m o n   S u p p o rt   V e c to M a c h i n e b a se d   c las sif ic a ti o n   c o u ld   p ro d u c e   a n   a c c u ra c y   o f   9 8 . 9 5 %   in   th e   p ro p o se d   w o rk   w i th   ju st  1 3   f e a tu re s.   K ey w o r d s :   Ku r to s is   Sk e w n es s   SVM   A r r h y t h m ia   C h ao s   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   G.   J ay a g o p i   St.P eter s   I n s tit u te  o f   Hi g h er   E d u ca tio n   an d   R e s ea r ch ,     C h e n n a i.    E - m a il:   j a y ag o p ip h d @ g m ail. c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h o u g h   A r r h y th m ia s   n e v er   c au s ab r u p d ea th ,   i i s   s ig n   o f   h ea r ab n o r m alit y   w h ic h   w o u ld   p la y   leth al  r o les  in   d u co u r s e.   B esid es  t h au to m atio n   i n   t h d etec tio n   o f   ab n o r m alitie s   i n   h ea r f u n ctio n a lit y ,   d ig ital  s i g n al  p r o ce s s in g   m eth o d s   h elp   d o cto r s   f o r   ac cu r ate  d iag n o s is   an d   f o llo w in g   t h er ap y .   Si n c e   ab n o r m alit y   is   ca u g h j u s b as ed   o n   th E lectr o   ca r d io   g r ap h   ( E C G)   m o r p h o lo g y   a n d   r elate d   ti m i n s ta n o f   o cc u r r en ce s   o f   v ar io u s   p ea k s   an d   p ec u liar   s h ap es,  h u m a n   b ased   d iag n o s is   f o r   lar g d ata  b ase  w o u ld   b d if f ic u lt  a n d   in ac c u r ate.   T h er e f o r e,   em p lo y in g   s i g n al  p r o ce s s in g   tech n iq u es  w o u ld   y ie ld   en o r m o u s   b en ef its   i n   th d o m a in   o f   b io m ed ical  in s tr u m e n tat io n .   Au to m atic  E C an a l y s is   h a s   attr ac ted   r esear ch er s   in   th r ec en t   d ec ad es a n d   th er h a v b ee n   s u f f icie n t p o s iti v i m p ac ts   d u to   th o s m et h o d o lo g ies.  B u t,  it   is   u n f o r t u n ate  th a t   th r es u lt s   ar h ig h l y   r elate d   t o   n o is i n   E C d ata,   ac c u r ac y   a n d   ti m co n s u m p tio n .   Mo r eo v er ,   clas s i f icat io n   ac cu r ac y   is   i n v er s el y   p r o p o r ti o n al  to   th n u m b er   o f   cla s s e s   h an d led   in   t h r esear c h .   Mo r p h o lo g ical  an d   te m p o r al  ch ar ac ter is tic s   o f   E C s ig n al   co n s id er ab l y   v ar y   a m o n g   d if f er en t   tes t   s u b j ec ts .   Natu r all y   th i s   lead s   to   ch allen g es  i n   au to m atic  a n al y s i s   an d   r elate d   class i f icatio n   s er v ice s   th r o u g h   d ig ital  s i g n al   p r o ce s s in g   tech n iq u es.   A l t h tec h n iq u e s   i n v o lv a   t y p o f   f ea t u r ex tr ac tio n   m et h o d   f o llo w ed   b y   t h clas s i f icatio n   m et h o d   in   o r d er   to   o b tain   th co m p l ete  ch ar ac ter is tic s   o f   E C s i g n al.   T i m d o m ai n   an al y s is   [ 1 - 4 ] ,   f r eq u e n c y   d o m ain   an al y s i s   [ 5 ] ,   tim f r eq u en c y   an al y s i s   [ 6 - 8 ] ,   s tatis tics   b a s ed   an al y s is   [ 9 - 1 1 ]   an d   h y b r id   f ea t u r b ased   m et h o d s   [ 1 2 - 1 3 ]   ar c o m m o n   i n   th s t u d y   o f   E C s i g n als.  E x tr ac ted   f ea tu r es  ar e   class i f ied   u s in g   n e u r al  n et w o r k s ,   n e u r o f u zz y   s y s te m s   [ 1 4 ] ,   L in ea r   Dis cr i m i n a n A n al y s i s   ( L D A )   [ 1 5 ]   an d   Su p p o r Vec to r   Ma ch i n es  ( S VM )   [ 1 6 - 1 7 ]   to   d etec th i r r eg u lar itie s   i n   h ea r f u n ctio n .   I n   E C r elate d   class i f icatio n ,   s u p er io r it y   in   w o r k   i s   b ased   o n   n u m b er   o f   clas s es  i n v o lv ed   i n   d iag n o s is .   Ma n y   w o r k s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   1 Octo b er   2 0 1 8     1 2 7     136   128   atte m p ted   in   ea r lier   d ec ad es  f o cu s ed   o n l y   o n   f i n d i n g   ei th er   th h ea r b ea is   n o r m al  o r   ab n o r m al.   L ater   r esear ch es  co u ld   s lo w l y   cla s s i f y   m o r n u m b er   o f   ab n o r m al it ies.  P r e m atu r v e n tr icu lar   co n tr ac tio n   ( P VC )   an d   its   d if f er en ce   f r o m   t y p es  No r m al  ( N) ,   P r em atu r A tr ial  C o n tr ac tio n s   ( P AC ) ,   R ig h B u n d le  B r an ch   B lo ck   ( R B B B )   o f   E C b ea ts   w as  d o n th r o u g h   c h ao tic  f ea t u r ex tr ac tio n .   E x p er i m en t s   co n d u cted   w it h   d ata  f r o m   MI T - B I d atab ase  co u ld   p r o d u ce   an   ac cu r ac y   o f   9 9 . 1 %.  Ho w e v er ,   th is   w o r k   co u ld   h a n d le  o n l y   4   c lass e s   in cl u d in g   n o r m al  ca s e.   .   Diag n o s is   o f   P VC   is   o f   g r ea i m p o r tan ce   in   g o al - d ir ec ted   tr ea t m en an d   p r eo p er ativ p r o g n o s is   [ 1 8 ] .   T h is   b ein g   th co m m o n l y   f o ll o w ed   p r o ce d u r e,   f u s io n   o f   f e atu r ex tr ac t io n   a n d   class if ica tio n   u s i n g   o n d i m e n s io n al  ( 1 D )   C o n v o lu tio n a Neu r al  Net w o r k   ( C N N)   h ad   b ee n   atte m p ted   [ 1 9 ] .   Usi n g   d ed icate d   C NN,   lo n g   E C d ata  co u ld   b class i f ied   f o r   p ar ticu lar   p atien t.  T h o u g h   t h is   w o r k   d en i es  th n ec es s it y   o f   h an d - cr af ted   m an u al  f ea tu r e s ,   it  is   p atien s p ec i f ic  s y s te m   w h ic h   w o u ld   g e n er ate  an   ea r l y   a ler u s i n g   lig h t - w ei g h w ea r ab le   d ev ice.   Als o ,   class i f ica tio n   p er f o r m a n ce   w a s   s u p er io r   o n l y   f o r   Ve n tr i cu lar   E cto p ic  B ea ts   ( VE B )   an d   Su p r av en tr ic u lar   E cto p ic  B ea ts   ( SVEB )   w h en   test ed   o n   MI T - B I ar r h y th m ia  b e n ch m ar k   d atab ase.   I is   s ee n   th at,   E C s i g n al  an a l y s i s   n o o n l y   id en ti f ies  th h e ar d is o r d e r s   b u also   b r ea th in g   d is o r d er   n a m e l y ,   s leep   ap n ea   [ 2 0 ] .   T h is   w o r k   u tili ze d   v ar iatio n a m o d d ec o m p o s itio n   in s tead   o f   u s in g   ex p en s i v an d   ti m co n s u m in g   g o ld   s ta n d ar d   p o ly s o m n o g r a m .   T h ac c u r ac y   o b tain ed   f o r   b o th   o n li n a n d   o f f li n p r o ce s s es   w er 9 7 . 5 a n d   9 5 r esp ec t iv el y   b y   u tili zi n g   e n er g y   a n d   R - R   i n ter v al   f ea tu r f r o m   t h v ar iatio n al  m o d f u n ctio n s .   Hea l th y   a n d   ap n ea   s u b j ec ts   w er clas s i f ied   u s i n g   SVM.   R e s ea r ch   w o r k   atte m p t   u s ed   R - R   in te r v al   an d   f r eq u en c y   d o m ain   f ea tu r e s   a n d   clas s i f ied   u s i n g   R ad ial  b asis   f u n ct io n   ( R B F)  a n d   Sp li n A ct iv ated   Feed   Fo r w ar d   Ne u r al  Net w o r k   ( S AFFNN) .   Ho w e v er ,   t h ese   f ea tu r es  w er n o t   s u f f icien t   a n d   it  co u ld   y ield   o n l y   9 0 . 8 5   % o f   ac cu r ac y   i n   class if y in g   t h ar r h y t h m ia  i n   MI T - B I d atab ase  [ 2 1 ] .   A   s i m ilar   w o r k   s ee n   to   b d o n b ased   o n   f r eq u e n c y   d o m ai n   f ea tu r e.   I n   th e ir   p r o p o s ed   w o r k ,   A r ti f icial  B ee   C o lo n y   ( A B C )   o p tim ized   L ea s Sq u ar e s   S u p p o r Vec to r   Ma ch in es  ( L SS V M)   class i f ier   u s i n g   R B w as  p r o p o s ed   [ 2 2 ] .   I n tr in s ic  M o d F u n c tio n s   ( I MF)   w er u s ed   as  b an d   w id t h   f ea tu r e.   Ho w e v er   t h ac cu r ac y   o b tain ed   i n   class if ic atio n   co u ld   n o e x ce ed   9 4 . 6 1   %.  T h class if icatio n   ac c u r ac y   is   m an d ato r y   n o t   o n l y   i n   ar r h y t h m ia  d etec tio n   b u ev e n   in   b io m etr ic  r ec o g n iti o n   b ased   o n   E C G.   T h w o r k s   d o n also   s u f f er s   i n   ac cu r ac y ,   t h o u g h   t h e y   u s ed   m u ltit a s k   lear n i n g   ap p r o ac h   f o r   f ea t u r ex tr ac t io n   a n d   class i f ier   [ 2 3 ] .   I is   o b v io u s   t h at  t h en d   r es u lt  i s   d ep en d en o n   i n telli g ib le  f e atu r an d   s u f f icien d is ta n ce   m etr ics  a m o n g   t h f ea t u r m a g n it u d es .   Mo s o f   t h w o r k s   co u ld   g et  cla s s i f icati o n   ac cu r ac y   ab o v 9 0 %,  b u t h to tal  n u m b er s   o f   class es  i n   s u c h   clai m s   ar le s s   t h an   1 0 .   T h co m p le x it y   i n   th cla s s i f icat io n   i n cr ea s es  p r o p o r tio n al  to   th n u m b er   o f   clas s es.  T h is   s ce n ar io   is   w i tn e s s ed   in   [ 2 4 ] .   My o ca r d ial  i n f ar ctio n   ( MI ) ,   Hea r Mu s cle  Di s ea s e   ( HM D)   an d   B u n d le  B r an c h B l o ck   ( B B B )   w er t h t h r ee   ca s es  clas s i f ied   u s i n g   C o m p le x   W av elet  S u b   B an d   bi - s p ec tr u m   ( C W SB )   f ea t u r es   f r o m   1 2 - lead   E C G.   E x p er i m en tal  r esu lts   s h o w   th at  t h C W SB   f ea tu r es  o f   1 2 - lead   E C an d   th S VM   clas s if ier   y ield ed   th i n d iv id u al  ac cu r ac y   v alu e s   f o r   MI ,   HM an d   B B B   class es  9 8 . 3 7 ,   9 7 . 3 9   an d   9 6 . 4 0 %,  r esp ec tiv el y ,   u s in g   SV class if ier   an d   R B F k er n e l f u n ctio n .   Yet  an o th er   r esear ch   [ 2 5 ]   h ad   o b tain ed   9 5 ac cu r ac y   in   class i f y in g   ca r d iac  ar r h y t h m i s u c h   as   m y o ca r d ial  i n f ar ct io n ,   ca r d io m y o p at h y ,   a n d   m y o ca r d itis .   I t   is   s ee n   t h at  o n l y   3   clas s es  ca s w as  i m p le m en ted   u s i n g   Gen er al  R e g r ess io n   Neu r al  Net w o r k   ( GR N N) .   L o n g   ter m   ac cu m u la ted   p atien E C d ata  co u ld   p r o d u ce   8 8 ac cu r ac y   w i th   e f f icien c y   i m p r o v e m e n in   t h o r d er   o f   4 5 0   tim es.  Ho w ev er ,   th is   w o r k   s u f f er s   f r o m   v er y   less   n u m b er   o f   cla s s es.  C las s if y in g   n o r m al  b ea t,  s u p r av e n t r icu lar   ec to p ic  b ea t,  b u n d le  b r an ch   ec to p ic  b ea t,  v en tr ic u lar   ec to p ic  b ea t,  f u s io n   b ea an d   u n k n o w n   b ea h ad   b ee n   atte m p ted   i n   [ 2 6 ] .   QR co m p le x es  o f   t h e   E C w a v e f o r m   h ad   b ee n   co n v er ted   in to   Fo u r ier   s p ec tr u m   an d   p o w er   v ar iatio n s   w er o b s er v ed   w it h i n   0 - 2 0   Hz  s p ec tr u m .   Gr e y   R elatio n a l   An al y s is   ( G R A )   w a s   p er f o r m ed   to   class i f y   t h af o r e m e n t io n ed   ab n o r m a liti es   b ased   o n   MI T - B I ar r h y t h m i a   b en ch   m ar k   d atab ase.   Ho w e v er ,   th i s   n o n i n v a s iv m et h o d   is   li m ited   o n l y   to   6   class es   i n clu d i n g   t h n o r m al  b ea t.  T h is   m aj o r   d r aw b ac k   is   d u t h f ac t h at  f ea t u r u s ed   i s   b ased   o n l y   o n   th e   p o w er   s p ec tr u m   o f   t h f r eq u e n c y   d o m ain   s i g n al.   T h w o r k s   clai m ed   in   [ 2 7 ]   co u ld   class i f y   7   ar r h y t h m ia  ( P VC ,   A tr ial  Fib r illatio n   ( A F),   C o m p lete   Hea r B lo ck   ( C HB ) ,   L e f B u n d le  B r an c h   B lo ck   ( L B B B ) ,   No r m al   Si n u s   R h y t h m   ( NSR ) ,   Ve n tr icu lar   Fib r illatio n   ( VF)   an d   Ven tr ic u lar   T ac h y ca r d ia  ( VT ) )   u s in g   1 4   f ea tu r es  f r o m   ti m d o m ai n ,   f r eq u en c y   d o m ai n ,   n o n li n ea r   an d   c h ao tic  f ea t u r e s   w er ex tr ac ted   to   tr ain   M u l ti - L a y er   P er ce p tr o n   ( ML P )   n eu r al  n et w o r k s   a f ter   co m p u ti n g   Hea r R ate  Var ia b ilit y   ( HR V) .   Gen er alize d   Di s cr i m i n ate  An al y s i s   ( GD A )   h as  b ee n   u s ed   as  a   d i m en s io n   r ed u ct io n   m et h o d   p r io r   to   tr ain   th n e u r al  n e t w o r k .   T h o u g h   th tr ain i n g   s et  w as  f ilter ed   b y   d eletin g   t h co n f u s i n g   d ata,   o v er all  p er f o r m a n ce   o f   9 5 to   1 0 0 ac cu r ac y   i n   clas s i f icatio n   is   li m ited   o n l y   to   7   class e s   o f   ar r h y th m ia   o n   M I T - B I d atab ase.   Usi n g   w ell - d ef in ed   n o n l in ea r   d y n a m ic   L y ap u n o v   e x p o n e n ts   f o r   th a n al y s i s   o f   E C s ig n al   h ad   b ee n   i n tr o d u ce d   in   [ 2 8 ] .   Fo u r   t y p es   o f   E C b ea ts   ( n o r m al  b ea t,  co n g est iv e   h ea r f ail u r b ea t,  v en tr ic u lar   tach y ar r h y t h m ia  b ea t,  atr ial  f ib r illatio n   b ea t)   o b tain ed   f r o m   th P h y s io B an k   d atab ase  w er clas s i f ied   u s in g   th R ec u r r en Neu r al  Net w o r k s   ( R NN)   tr ain ed   w it h   t h L e v en b er g - Ma r q u ar d t   alg o r ith m   b ased   o n   th Ma x i m u m ,   M in i m u m ,   Me an   an d   S tan d ar d   d ev iatio n   o f   t h L y ap u n o v   E x p o n e n t s   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A r r h yth mia   C la s s ifica tio n   B a s ed   o n   C o mb in e d   C h a o tic  a n d   S ta tis tica l F ea tu r E xtra ctio n   ( G. Ja ya g o p i )   129   ea ch   E C b ea t.  T h class i f ic atio n   ac cu r ac y   o b tain ed   w a s   9 4 . 7 2 %.   Ho w e v er ,   th m aj o r   d r a w b ac k   is   li m ited   n u m b er   o f   cla s s e s   ( f o u r )   a n d   th is   w o r k   h as  u tili ze d   o n l y   L y ap u n o v   e x p o n en t   an d   d is c ar d ed   o th er   ch ao tic   m etr ics  w h ic h   w o u ld   h a v b ee n   u s ed   as a n   e f f icien f ea t u r e.     Mo s s u itab le   s tate   o f   ar co m p ar is o n   i n   ar r h y t h m ia  cla s s i f i ca tio n   w o u ld   b t h liter atu r e   [ 2 9 ] ,   as  it   in v o l v es   all  t h 1 6   cla s s e s   as   m e n tio n ed   in   MI T - B I d atab ase  w it h   cla s s i f icat io n   ac c u r ac y   o f   9 8 . 8 2 %.  T h o s r esear ch er s   co u ld   g e t   th i s   m a x i m u m   ac cu r ac y   t h r o u g h   n e w   ap p r o ac h ,   i.e . ,   d is cr ete  o r th o g o n a s to ck w ell  tr a n s f o r m   u s i n g   d is cr ete  co s in tr an s f o r m   f o r   ef f icien r ep r esen tat io n   o f   t h E C s i g n al  in   ti m e - f r eq u en c y   s p ac e.   F u r t h er ,   a   d i m e n s io n   r ed u ct io n   h ad   b ee n   d o n e   u s i n g   p r in cip al  c o m p o n en t   an a l y s is ,   r ep r esen tin g   t h m o r p h o lo g ic al  ch ar ac ter is t ics  o f   t h E C s ig n a l.  B esid es   t h is ,   d y n a m ic  R - R   i n ter v al  f ea t u r e   w a s   also   co m p u ted   a n d   co n c aten ated   to   co n s tit u te  t h f i n al  f ea t u r s et.   As  w h o le,   2 0   f ea tu r e s   h ad   b ee n   ex tr ac ted   to   cla s s i f y   t h MI T - B I ar r h y th m ia   d atab ase  u s i n g   S VM   cla s s i f ier   o p ti m i ze d   th r o u g h   P ar ticle   S w a r m   Op ti m izat io n   ( P SO) .   T h ex p er i m en ta r esu lts   y ield ed   an   i m p r o v ed   o v er all  ac c u r a c y ,   s e n s iti v it y   ( Sp ) ,   an d   p o s itiv p r ed ictiv it y   ( P p )   o f   9 8 . 8 2 in   co m p ar is o n   w i t h   t h co n v en t io n al  ap p r o ac h es   av ailab le  ea r lier   to   th is   r esear c h   liter at u r e.   Hea r b ea d etec t io n   b ased   o n   P h y ta g o r as  th eo r e m   h ad   b ee n   d o n in   [ 3 0 ] .   Ho w e v er ,   th e   alg o r ith m   f ails   to   clas s i f y   v ar io u s   ab n o r m alitie s   in   E C G.   W o r k s   d o n is   [ 3 1 ]   an d   [ 3 2 ]   ar e   u s ef u to   th r esear ch er s   to   p er f o r m   p r ep r o ce s s in g   o n   E C s ig n al s .     W h ile  ca r e f u ll y   o b s er v i n g   th e   ea r lier   liter atu r es   i n   ar r h y t h m i class if ica tio n ,   i w a s   o b s er v e d   th at  th e   f o r e m o s p r o b le m   i s   to   o b ain   b etter   class i f icatio n   ac cu r ac y   w h e n   m o r n u m b er   o f   cla s s e s   o f   ab n o r m al ities   in   E C is   in v o lv ed .   I i s   t h tas k   o f   t h r esear c h er   to   ch o o s s u i tab le  f e at u r e x tr ac tio n   m et h o d   w h ic h   w o u ld   r ep r esen th co m p lete  m o r p h o lo g ical  ch ar ac ter is tic s   o f   v ar i o u s   class e s   o f   E C s i g n al.   A s   n o v el  ap p r o ac h ,   alo n g   w i th   co n v e n tio n al  R - R   i n ter v al  f ea t u r es,  s tatis t ical  f ea t u r es  an d   c h ao tic  m etr ics  h av b ee n   co n ca ten a ted   i n   f ea tu r s et s   b ased   w h ic h   t h e   class i f icatio n   is   d o n u s i n g   S u p p o r t V ec to r   Ma ch in es ( SV M) .         2.   RE S E ARCH   M E T H O D   2 . 1 .   M it - bih   a rr hy t h m ia   da t a ba s e   Fo r   all  th ex p er i m e n ts   co n d u cted ,   E C r ec o r d in g s   o f   4 7   d if f er en s u b j ec ts   co m p r is in g   4 8   r ec o r d s   s tu d ied   b y   B I A r r h y t h m ia  la b o r ato r y   h av b ee n   u s ed   [ 3 3 ].       T ab le  1 .   Data s ets Su m m ar y   EC G   si g n a l   f o r m   A n n o t a t i o n   T o t a l     T r a i n i n g     T e st   N o r mal   ( N O R )   N   7 5 0 1 7     1 1 2 5 3     6 3 7 6 4   L e f t   B u n d l e   b r a n c h   b l o c k   ( L B B B )     L   8 0 7 2     2 8 2 5     5 2 4 7   R i g h t   B u n d l e   b r a n c h   b l o c k   ( L B B B )     R   7 2 5 5     2 5 3 9     4 7 1 6   A t r i a l   p r e mat u r e   c o n t r a c t i o n   ( A P C )     A   2 5 4 6     8 9 1     1 6 5 5   P r e v e n t r i c u l a r   c o n t r a c t i o n   ( P V C )     V   7 1 2 9     2 4 9 5     4 6 3 4   P a c e d   b e a t   ( P A C E)   P   7 0 2 4     2 4 5 8     4 5 6 6   A b e r r a t e d   a t r i a l   p r e mat u r e   b e a t   ( A P )   a   1 5 0     75     75   V e n t r i c u l a r   f l u t t e r   ( V F )   !   4 7 2     2 3 6     2 3 6   F u si o n   o f   v e n t r i c u l a r   a n d   n o r mal   b e a t   ( V F N )   F   8 0 2     4 0 1     4 0 1   B l o c k e d   a t r i a l   p r e mat u r e   b e a t   ( B A P )   X   1 9 3     97     96   N o d a l   ( Ju n c t i o n a l   Esc a p e   B e a t )   J   2 2 9     1 1 5     1 1 4   F u si o n   o f   p a c e d   a n d   n o r mal   b e a t   ( F P N )   f   9 8 2     4 9 1     4 9 1   V e n t r i c u l a r   e sca p e   b e a t   ( V E)   E   1 0 6     53     53   N o d a l   ( Ju n c t i o n a l )   p r e mat u r e   B e a t   ( N P )   J   83     42     41   A t r i a l   Esc a p e   b e a t   ( A E)   e   16     8     8   U n c l a ssi f i a b l e   b e a t   (UN)   Q   33     17     16   T o t a l     1 1 0 1 0 9     2 3 9 9 6     8 6 1 1 3       T h MI T - B I d atab ase  co n tain s   1 1 0 1 0 9   b ea lab els  w h ile  th d ata  ar p as s ed   th r o u g h   a   b an d   p ass   f ilter   b et w e en   0 . 1   Hz  - 1 0 0   H z.   T h d ig itized   o u tp u ts   w it h   s a m p lin g   f r eq u en c y   o f   3 6 0   s a m p les/ s   an d   ea ch   s a m p le  o v er   1 0   m r an g i s   r ep r esen ted   b y   d ig ital  d ata  w it h   1 1   b it  r eso lu tio n .   Mo d if ied   li m b   lead   f r o m   t h e   d atab ase  h as  b ee n   u s ed   p ar ticu lar l y   h ea r b ea s e g m e n t s   o b tain ed   u s i n g   w i n d o w   ac r o s s   ea ch   R - p ea k .   Gr o u n d   tr u t h   is   o b tain ed   f r o m   th cla s s   a n n o tat io n s   p r o v i d ed   b y   th b en c h   m ar k   d atab ase.   T h s u m m ar y   o f   th d ata  s ets   a n d   th e   d etails   o f   1 6   E C G   s i g n al  cla s s e s   ar p r o v id ed   in   T ab le  1 .   I n   o r d er   to   m ai n tai n   t h g en er ali t y ,   as  s elec ted   in   th s tate  o f   ar w o r k ,   E C s i g n als  f r o m   ea ch   o f   t h 1 6   class es  ar ch o s en   r an d o m l y   to   co n s tit u te  th tr ain i n g   a n d   test i n g   d ata   s et s   b y   d i v id i n g   t h w h o le  d ata  s et   i n to   1 6   b u n ch e s ,   w h er ea ch   g r o u p   r ep r esen ts   t h eir   ca te g o r y .   P ar ticu lar l y ,   1 5 f r o m   n o r m al  ca te g o r y ,   3 5 f r o m   L ,   A‟ ,   R ,   V ,   an d   P   ca te g o r y ,   a n d   4 0 f r o m   e ac h   o f   t h te n   cla s s e s   o f   E C G   s ig n al s   ar s e lecte d   r an d o m l y   f o r   th e   tr ain in g   d ata   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   1 Octo b er   2 0 1 8     1 2 7     136   130   s et,   i.e . ,   to tal   o f   2 1 . 7 9 ( l ess   p r o p o r tio n   f o r   t r ain in g )   ev en t s   o f   th w h o le  d at s et  ar s elec ted   f o r   th tr ain i n g   d ata  s et  w h ile  t h r est  o f   E C s i g n als ar u tili ze d   f o r   test in g   t h p r o p o s ed   m et h o d .       2 . 2 .   L y a pu no v   E x po nents   L y ap u n o v   E x p o n en t s   ( L E )   is   v er y   u s e f u i n   a n al y z in g   t h e   d y n a m ical  s y s te m s .   T h s e n s iti v it y   o f   d iv er g e n ce   o r   co n v er g en ce   o f   tr aj ec t o r ies  in   p h ase  s p ac w ith   r esp ec to   th in itia co n d itio n s   is   m ea s u r ed   th r o u g h   L y ap u n o v   E x p o n e n t s .   s y s te m   w i th   at  lea s o n e   p o s itiv e x p o n en is   co n s id er ed   to   b in   c h ao tic  r eg io n .   L E   i s   m ea s u r o f   h o w   d i v er s th lat tices d u r i n g   ea ch   t i m iter atio n   a n d   it is   g iv en   b y   E q u atio n   ( 1 ) .       (   )                    |   (   ) |                     ( 1 )     W h er     r ef er s   iter atio n s   a n d   λ   ( i)   is   L E .   λ   ( i)   ar ca lc u late d   f r o m   t h E i g e n   v al u es    (   )   o f         as  g iv e n   i n   [ 3 4 ] .   R n   is   ca lcu lated   u s i n g   E q u atio n   ( 2 )   f r o m   th i n it ial   v alu e s   o f   t h lattice s   f r o m   t h co n s tr u ctio n   o f   J ac o b ian   m atr i x   J n   as d o n i n   [ 3 5 ]   in   ea ch   iter atio n .   T h en   w d ef in e .                                           ( 2)     Af ter   ca lcu latin g   t h L E   v alu es,  th o s lattice s   h a v p o s itiv v alu e s   ar u n d er s to o d   to   b e   in   ch ao ti c   r eg io n .   I n   th i s   w o r k ,   la ttice  v alu es  ar n o th in g   b u th e   ti m s er ies  v alu e s   o b tain ed   f r o m   test   d atab ase.   T h s u m   o f   L y ap u n o v   ex p o n e n t s   r ev ea ls   t h d a m p i n g   n at u r o f   s y s te m   a n d   an y   c h a n g e s   in   d am p i n g   co u ld   b e   m o n ito r ed   w i th   L E .   C alc u lat i o n   o f   L E   i s   d o n in   m an y   m e th o d s t h o n g i v en   i n   E q u a t io n   ( 3 )   is   r elate d   to   d is cr ete  ti m s y s te m .   Fe w   o t h er   ap p r o ac h es  to   ca lcu late  L E   f o r   c o n tin u o u s   ti m s er ies  ar r ep o r ted   b elo w .   C o m p u tin g   L E   a n d   I n s tan ta n eo u s   L y ap u n o v   ex p o n e n ts   ( I L E )   u tili ze d   p h ase  s p ac an d   tan g e n s p ac ap p r o ac h   in   [ 3 6 ] .   I n   an   a lg o r i th m   d ev elo p ed   i n   [ 3 7 ]   Sh o r t er m   a v er ag ed   L y ap u n o v   E x p o n en t s   ( S L E )   w er e   in tr o d u ce d .   T h is   is   n ee d ed   w h en   th ex p er i m e n tal  d ata  ( ti m s er ies)  g iv e s   in ac c u r ate  I L E   f r o m   ti m s er ie s   d u to   co m p u tat io n al  er r o r s .   A   s i m ilar   co n ce p to   t h S L E ,   L o ca L y ap u n o v   E x p o n e n t s   ( L L E )   w as  p r o p o s ed   in   [ 3 8 ] .   I is   co n v en ie n to   m o d el  d y n a m ical  co n t in u o u s   ti m s y s te m   b y   o r d in ar y   d if f er e n tial  eq u at io n s   w h ic h   is   o f   t h f o r m   g i v e n   in   E q u atio n   ( 3 )   an d   E q u atio n   ( 4 ) .               (                         )                 ( 3)       *                                   +                   ( 4)     W h er e,     x= [ x 1 ,x 2 , ..x n ] T   T h ab o v eq u atio n   g iv e s   s et  o f   tr aj ec to r ies  in   p h ase  s p ac e.   T h ith   L y ap u n o v   E x p o n en i s   ca lcu lated   as  g iv e n   i n   E q u atio n   ( 5 ) .                                 (   )     (   )                 ( 5)     W h er e,   th E i g e n   v a lu e s   ar o r d er e d   f r o m   lar g est  to   s m all est.  Si n ce   t h i n te g r atio n   ti m is   o f   i n f i n ite,   it  i s   p r ac ticall y   n o p o s s ib le  f o r   in f in ite  ti m s er ies.  He n ce ,   L E   c alcu latio n   b ased   o n   f in i te  n u m b er   o f   iter atio n s   is   g iv e n   b elo w   in   E q u a tio n   ( 6 ) .                      (   )     (   )                   ( 6)     L E   g iv e s   b etter   id ea   o n   h o w   t h n ea r b y   o r b its   d iv er g d u to   in itia co n d itio n s .   T h m et h o d   o f   ca lcu lati n g   L y ap u n o v   e x p o n e n ts   h av b ee n   alr ea d y   d ea lt in   a l m o s t s i m ilar   m et h o d s   as  g iv en   in   [ 3 9 - 42 ].     2 . 3 .   K o l m o g o ro v   Sin a i En t ro py   Densi t y   T h s p atio tem p o r al  ch ao tic  s y s te m   o f   th p r o p o s ed   s y s te m   ca n   b co n s id er ed   as  L   d i m e n s io n s   d y n a m ics,  t h Ko l m o g o r o v - Si n ai  e n tr o p y   ( KSE)   o f   t h L   d i m e n s io n s   d y n a m ics   is   t h s u m   o f   p o s i tiv L E s .   W ith o u lo s s   o f   g e n er alit y ,   th e   Ko l m o g o r o v - S in ai   en tr o p y   d en s it y   is   e m p lo y ed   h er to   el i m i n ate  t h e f f ec o f   n u m b er   o f   lattice s ,   w h ic h   is   p r esen ted   i n   E q u atio n   ( 7 )   as f o ll o w s             (   )                             ( 7)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A r r h yth mia   C la s s ifica tio n   B a s ed   o n   C o mb in e d   C h a o tic  a n d   S ta tis tica l F ea tu r E xtra ctio n   ( G. Ja ya g o p i )   131   W h er e,   h   is   th KSE  d en s it y   a n d   th n u m er ato r   is   th s u m   o f   p o s itiv v al u es o f   L E   [ 4 3 ] .     2 . 4 .   K o l m o g o ro v - Sin a i En t ro py   Univ er s a lity   T h Ko l m o g o r o v - Si n ai   en tr o p y   d en s it y   in d icate s   w h et h er   o r   n o t h e   s p atio te m p o r al  c h ao t ic  s y s te m   is   in   c h ao s .   Ho w ev er ,   KSE  d e n s it y   ca n n o t p r esen t c h ao tic  m aj o r ity   o f   L   lattices  s i n ce   KSE   d en s it y   is   p o s iti v e.   Her e,   w e m p lo y ed   KSE  g e n e r alit y   ( o r   u n i v er s ali t y )   h u   as  g i v en   i n   E q u atio n   ( 8 ) .                                      ( 8)     W h er e,   h u   is   t h KSE   g e n er alit y   a n d   L   is   th e   n u m b er   o f   p o s itiv e   L y ap u n o v   ex p o n e n t s   i n   s p atio te m p o r al  ch ao tic  s y s te m   o f   t h p r o p o s ed   s y s te m   [ 4 3 ] .   T h KSE  g e n er alit y   is   th e   p er ce n ta g o f   lat tic es  i n   c h ao s ,   w h ic h   ev alu a tes t h s p ac co m p lex it y   in   L   d i m en s io n s   o f   d y n a m ic s   [ 4 4 ] .     2 . 5 .   Sta nd a rd  Dev ia t io n   Stan d ar d   d ev iatio n   i s   m ea s u r o f   th d i s p er s io n   o f   t h d ata  f r o m   its   m ea n   [ 4 5 ] .   T h lo w er   th e   s tan d ar d   d ev iatio n ,   th d ata  p o in ts   ten d   to   b m o r clo s to   th m ea n   an d   v ice  v er s a.   T h f o r m u la  f o r   th s tan d ar d   d ev iatio n   o f   th g i v e n   m atr i x   is              (       ) (           ) ( (       )   (       )     (   (       )                         )                           )     ( 9)     W h er M= 1 ,   n u m b er   o f   r o w s   an d   is   th n u m b er   o f   co lu m n s .     2 . 6 .   K urt o s is     Ku r to s is   i s   m ea s u r o f   w h e t h er   th d ata  ar p ea k ed   o r   f lat  r elativ to   n o r m al  d is tr ib u tio n .   T h at   is ,   d ata  s ets  w it h   h i g h   k u r to s is   te n d   to   h a v d is ti n ct  p ea k   n ea r   th m ea n ,   d ec li n r ath er   r ap i d ly   an d   h av h ea v y   tails .   Data   s et s   w it h   lo w   k u r t o s is   te n d   to   h a v a   f la to p   n ea r   th m ea n   r ath er   t h a n   s h ar p   p ea k   [ 4 5 ] .   T h f o r m u la  f o r   th k u r to s is   o f   th s elec ted   w in d o w   len g t h   is   a s   f o llo w s .                   { (       )   (           ) (           )   (           )   (           )   (   (       )     ̅       )                           }     (           )   (           )   (           )   ( 10)     W h er M= 1 ,   n u m b er   o f   r o w s   an d   is   th n u m b er   o f   co lu m n s .     2 . 7 .   S k ew nes s   Sk e w n es s   is   m ea s u r o f   t h e   as y m m etr y   o f   th d ata.   Qu a l itativ el y ,   n e g ati v s k e w n es s   in d icate s   th at  t h tail  o n   t h le f s id o f   th Gr a y   L e v el  Hi s to g r a m   ( GL H)   is   lo n g er   t h a n   th r i g h s i d e,   an d   th b u l k   o f   th v al u es  ( i n cl u d in g   t h m ed ian )   lie  to   th r i g h o f   t h m e an .   A   p o s iti v s k e w n e s s   i n d ic ates  t h at  t h tail   on  th r ig h s id is   lo n g er   th a n   th lef s id an d   th b u l k   o f   th v al u es  l ie  to   th lef o f   th m ea n   [ 4 5 ] .   T h f o r m u la  f o r   th s k e w n e s s   o f   t h g iv e n   m atr ix   i s                            (           ) (           )   (   (       )     ̅       )                                     ( 11)     W h er M= 1 ,   n u m b er   o f   r o w s   an d   is   th n u m b er   o f   co lu m n s .     2 . 8 .   R - I nte rv a l F ea t ures   B y   n at u r e,   th p r o ce s s   o f   p u m p in g   b lo o d   is   n o s y n c h r o n ize d   to   an y   s tan d ar d   clo ck .   B ased   o n   th b io   clo ck   o f   an y   in d i v id u al,   t h er co u ld   b v ar iatio n s   in   t h r h y t h m   o f   th h ea r t.  T h is   v ar iatio n   is   u s u a ll y   ca u g h t   f r o m   t h R - R   i n ter v al  b et w e en   t w o   h ea r b ea ts   an d   th i s   f ea t u r is   g o o d   r ep r esen tativ o f   th d y n a m ic   ch ar ac ter is tic  o f   t h E C s ig n als.  Fo u r   R - R   f ea tu r es  ar c o m p u ted   th at  co r r esp o n d   to   th p atter n   o f   E C G   s ig n al,   n a m el y ,   p r R - R ,   p o s R - R ,   lo ca R - R ,   a n d   av er ag R - R   i n ter v al.   I n   t h i s   p ap er ,   th in ter v al  b et w ee n   a   p r ev io u s   R - p ea k   an d   t h c u r r en R - p ea k   is   co m p u ted   to   d eter m i n th p r R - R   f ea tu r e,   w h il t h i n ter v a l   b et w ee n   g iv e n   R - p ea k   a n d   th f o llo w ed   R - p ea k   is   co m p u ted   to   d eter m in t h p o s R - R   f ea t u r e.   T h e   co m b i n atio n   o f   th p r a n d   p o s R - R   i n ter v al  f ea tu r o f   th E C s i g n al  co r r esp o n d s   to   an   i n s ta n ta n eo u s   r h y t h m   c h ar ac ter is tic.   T h av er ag R - R   i n ter v al  f ea t u r is   d er iv ed   b y   av er ag i n g   th R - R   in ter v als  o f   t h p ast  3 - m i n   ep is o d o f   p ar ticu lar   ev e n t.  L i k e w i s e,   t h lo ca l - R - R   f ea tu r e   is   d er iv ed   b y   a v er ag in g   all  th e   R - in ter v a ls   o f   th p ast  8 - s   ep is o d o f   p ar ticu lar   ev en t.  T h lo ca an d   av er ag f e at u r es  r ep r esen th av er a g e   ch ar ac ter is tic s   o f   s er ie s   o f   E C s ig n al s .   F u r th er ,   k u r to s i s ,   s k e w n ess   an d   s ta n d ar d   d ev iatio n   ar ca lc u lated   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   1 Octo b er   2 0 1 8     1 2 7     136   132   f r o m   th o b tain ed   R - R   i n ter v al.   Fin all y ,   all  t h ese  d y n a m ic  f ea t u r es  ar co n ca ten ated .   A s   r esu lt,  1 3   h y b r id   f ea t u r es   ( i.e . ,   f o u r   R - R   in ter v al  f ea tu r e s ,   s ix   c h ao tic  f ea t u r es  ( Ma x i m u m   L E ,   Min i m u m   L E ,   Av er ag L E ,   Stan d ar d   d ev iatio n   o f   L E ,   K SE  d en s it y   a n d   KSE   g e n er ali t y )   a n d   3   s tatis t ical  f ea t u r es)   ar d eter m i n ed   to   r ep r esen ea ch   d en o is ed   i n p u E C a n d   ar f u r t h er   p r o ce s s e d   f o r   clas s i f icatio n .   P r io r   to   th e x tr ac tio n   o f   af o r e m e n tio n ed   f ea t u r es,  E C G   d ata  is   f ilter ed   u s in g   lo w   p ass   f il ter   w it h   cu o f f   f r eq u e n c y   4 0 0   Hz  to   r em o v e   u n w an ted   n o is s i g n als.   A ll  th a f o r e m e n tio n ed   f ea tu r es  ar ex tr ac ted   f r o m   t h MI T - B I b en ch m ar k   d atab ase  b y   m ea n s   o f   MA T L A B   to o b o x e s   e f f ec ti v el y .   T h p r o p er   u tili za tio n   o f   M A T L A B   f u n ctio n s   ( b o th   b u ilt - in   an d   u s er   d ef in ed ) ,   to o lb o x es  s u ch   as   s t atis tical   to o b o x ,   Di g ital   Si g n al  p r o ce s s i n g   to o b o x ,   m at h e m atica l   to o b o x ,   etc. ,   ca n   lead   to   w o r k   w it h   E C s i g n als  f o r   p r o ce s s in g   an d   an al y s is   b o th   in   r ea ti m a n d   b y   s i m u la tio n   w it h   g r ea ac c u r ac y   a n d   co n v e n ie n ce   [ 4 6 ] .   E v alu atio n   o f   Stati s ti ca f ea t u r es   h a s   b ee n   i n s p ir ed   b y   [ 4 5 ]   an d   [ 4 7 ] .   Ku r to s is ,   s k e w n e s s   an d   s tan d ar d   d ev iatio n   i s   ca lc u lated   f o r   th w in d o w   o f   R - R   i n ter v a l.  Sin ce   a n   a u to m atic   k n o w led g d is co v er y   i s   ess e n tial  i n   th i s   p r o p o s ed   ar r h y t h m ia  class if ica tio n ,   ch ao tic  m ap   alg o r ith m   i s   p r o p o s ed   to   r ec o g n ize  th p atter n s   b ased   o n   ch ao tic  m etr ic s   s h o w n   i n   Fi g u r 1 .   T h is   ch a o tic  m ap   alg o r it h m   s u cc ee d s   in   e f f icie n cla s s i f ic atio n   o f   n o r m al   an d   ab n o r m a p atter n s   w ith   b etter   s e n s it iv it y   a n d   s p ec i f icit y   [ 4 8 ] .   Ho w ev er ,   p ar a m eter s   s u ch   as K SE  d en s it y   a n d   KSE  u n iv er s alit y   ar th ad d itio n all y   ex tr ac ted   f ea t u r i n   th p r o p o s ed   m et h o d   in   o r d er   to   i m p r o v th clas s i f icatio n   p er f o r m an ce .         Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r a m   o f   t h p r o p o s ed   s y s te m       3.   RE SU L T S AN AN AL Y SI S   3 . 1 .   P er f o r m a nce  E v a lua t io n P a ra m et er s   T h p er f o r m a n ce   a n al y s is   f o r   ea ch   clas s   o f   e v e n i s   esti m ate d   b y   co m p u ti n g   t h p ar a m eter s   s u ch   a s   tr u p o s iti v ( T P ) ,   t r u n eg at i v ( T N) ,   f alse p o s it iv e   ( FP )   an d   f alse   n e g ati v ( F N)   p ar a m et er s ,   w h er ( T P )   an d   ( T N)   r ep r esen th co r r ec cla s s i f icatio n   o f   t h n o r m al  a n d   ab n o r m al  E C G   s i g n als.  O n   t h b asis   o f   th e s T P,   T N,   FP ,   FN  p ar am eter s ,   t h p er f o r m a n ce   m etr ics  f o r   ea ch   cl as s   o f   s ig n al  ar c alcu lated   n a m el y ,   s en s iti v it y , s p ec if icit y   a n d   p o s iti v p r ed ictiv i t y   w h er e   s e n s iti v it y   i s   t h r ate   o f   co r r ec t l y   cla s s i f ied   e v e n ts   a m o n g   t h to tal   n u m b er   o f   e v en t s ,   w h er ea s   p o s it iv e   p r ed ictiv it y   r e f er s   to   th e   r ate  o f   c o r r ec tly   c lass if ied   e v en t s   i n   all  d etec ted   ev en t s .   Usi n g   t h ese  d ef in i tio n s ,   s en s iti v it y   a n d   s p ec i f icit y   ca n   b d ef in ed   as                                                                     ( 12)     T h o v er all  ac cu r ac y   an d   er r o r   r ate  ca n   b d ef in ed   as g i v e n   i n   E q u atio n   1 3   an d   1 4   r esp ec tiv el y .                                              (   )                                                                                                      ( 13)                (   )                                                                                                 ( 14)     A ll  th e s ab o v e - m e n tio n ed   p ar a m eter s   ar co m p u ted   an d   h i g h l ig h ted   b ased   o n   t h s i m u lat io n   ca r r ied   o u t u s in g   MI T - B I d atab ase.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A r r h yth mia   C la s s ifica tio n   B a s ed   o n   C o mb in e d   C h a o tic  a n d   S ta tis tica l F ea tu r E xtra ctio n   ( G. Ja ya g o p i )   133   3 . 2 .   Resul t s   a n d Ana ly s is   T h p r o p o s ed   f ea tu r ex tr ac t i o n   an d   clas s i f icatio n   m e th o d s   d is cu s s ed   i n   t h p r ev io u s   s ec tio n   ar i m p le m en ted   u s in g   m at h e m at ical  an d   s tati s tical  to o b o x e s   av a ilab le  i n   M A T L A B   s o f t w ar e   ( v er s io n   9 . 0 ,   R 2 0 1 6 a)   p ac k ag in s talled   o n   W in d o w s   8   p r o   p latf o r m   ( i.e . ,   A MD   E 1 - 2 1 0 0   p r o ce s s o r ,   1   GHz ,   4   GB   R A M)   f o r   th e   a n al y s is   o f   E C G   s ig n al s .   T h ex p er i m en ts   f o r   t h p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   ar ca r r ie d   o u a n d   v alid ated   u s i n g   t h b en c h m ar k   MI T - B I ar r h y t h m ia  d atab ase.   T h SVM  clas s i f ier   is   tr ain ed   o n   t h tr ai n in g   d ata  s et   m en tio n ed   in   T ab le  1   an d   its   p er f o r m an ce   i s   an al y ze d   f o r   ea ch   test ed   E C s ig n al.   T h p r ed ictio n   p er f o r m a n ce   o f   t h test ed   E C s ig n als  i n to   t h eir   s u b s eq u e n ca teg o r ies  u s i n g   th p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   is   p r esen ted   h er in   t h f o r m   o f   c o n f u s io n   m atr i x   s h o w n   in   T ab le  2 .   No r m a ll y   i n   all  class i f icat io n   w o r k s ,   if   th tr ai n i n g   s i g n als  a r in cr ea s ed ,   th in cr ea s in   th n u m b e r   o f   tr ain i n g   s i g n als  w il lead   to   in cr ea s ed   class if icatio n   ac c u r ac y .   I n   [ 3 7 ] ,   f iv class es  o f   E C s i g n als  ar class i f ied   ac h ie v in g   an   o v er al av er a g ac c u r ac y   o f   9 3 . 4 8 % .   I n   t h i s   p ap er ,   th ir d   h i g h er   o r d er   s tatics   f ea tu r e s   ar class i f ied   u s in g   lea s t sq u ar SVMs  w i th   l i m ited   n u m b er   o f   test i n g   s i g n als.  Ho w e v er ,   th ex p er i m e n ts   s ee n   in   [ 3 7 ]   ar p er f o r m ed   o n l y   s el ec ted   r ec o r d s   an d   b ea ts   w h ic h   r e m ain s   u n j u s t if ied   b y   th r es p ec tiv r esear ch er s .   T h ad v an tag e   o f   t h p r o p o s ed   f ea tu r s et  is   th a it  co n s is ts   o f   th co m b in a tio n   o f   m o r p h o lo g ical  f ea tu r e s   an d   d y n a m ic  f ea t u r es,  i.e . ,   b ased   o n   R - R   in ter v al  i n f o r m atio n   an d   ch ao tic  f ea t u r es  r ep r ese n ti n g   th d i f f er en t   ch ar ac ter is tic s   o f   th E C s ig n a l.  T h co m b in a tio n   o f   b o th   t h ese  co m b i n ed   f ea tu r e s   y ield ed   i m p r o v ed   class i f icatio n   ac cu r ac y .   No n et h eles s ,   th co m p u tatio n al  co m p lex it y   o f   th p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   n ee d s   to   b ev alu a ted   f o r   r ea l - ti m ap p lica tio n s .   I n   ad d itio n ,   t h p r o p o s ed   tech n iq u i s   v alid ated   o n   all  th E C d ata  ( i.e . ,   w it h o u ex cl u d in g   an y   s e g m en t)   o f   b en ch m ar k   MI T - B I ar r h y th m ia  d atab ase  w ith   2 1 . 8 tr ain in g   d ata   lead in g   to   less   co n s u m p tio n   o f   tr ai n in g   t i m e   an d   m e m o r y   o n   t h h ar d w ar ( is   v al id ,   b ec au s e,   r u n n i n g   ti m o f   alg o r ith m   is   r ea l t h r ea t d u r in g   tr ain i n g   ten u r e ).     3 . 3 .   Co nfusi o n M a t rix   f o P r o po s ed  M o del   I n   o r d er   to   ex p lain   th e   co n f u s io n   m atr ix   b etter ,   an   e x a m p le   is   p r ese n ted   b y   tak i n g   n o r m a class   o f   s ig n al s   an d   r elate d   co u n v al u es f o r   an   e x a m p le.   T h f ir s t r o w   co r r esp o n d s   to   th n o r m al  c ateg o r y   an d   i m p lies   th at  6 3 1 8 7   s ig n als   ar co r r ec tly   d etec ted   as   n o r m al  s ig n al s   b y   t h p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   a m o n g   6 3 7 6 4   ac tu al   n u m b er s   o f   n o r m al  s i g n al s   an d   th r est  o f   th n o r m al  s i g n als  ar m i s clas s if ied   in   th o th er   ca teg o r ies.  I n   co lu m n   1 ,   6 3 3 2 8   n o r m al   s i g n als   ar d etec ted   i n   t h e   n o r m al  ca teg o r y   t h at  in cl u d es   s i g n als  f r o m   th e   o th er   ca teg o r ies,  i.e . ,   6 3 1 8 7   n o r m al  s ig n al s   ar co r r ec tl y   clas s if ied   a n d   th s i g n al s   f r o m   o th er   class e s   ar m is c lass if ied   in to   t h n o r m al   ca teg o r y   r ep r esen ti n g   a   to ta o f   6 3 3 2 8   s ig n al s .   I n   t h s a m p r o ce d u r e,   t h class i f icatio n   r es u lt s   f o r   t h o t h er   1 5   ca teg o r ies   o f   E C G   s i g n als   ar also   ca lcu la ted   an d   p r esen ted   i n   T ab le  3 M o r eo v er ,   o u o f   8 6 1 1 3   test   s ig n a ls   in   to tal,   8 5 2 0 9   s ig n als  ar co r r ec tly   cla s s i f ied   an d   9 0 4   s ig n al s   ar e   m is c lass if ied   f o r   th 1 6   class es  o f   E C s i g n als.  T h ac cu r ac y   an d   er r o r   r ate  o f   th p r o p o s ed   m eth o d o lo g y   i s   co m p u ted   u s in g   ( 1 3 )   an d   ( 1 4 ) ,   w h ic h   is   9 8 . 9 5 % a n d   1 . 0 5 % r esp ec tiv el y .       T ab le  2 C o n f u s io n   Ma tr i x   f o r   SVM  Mo d el   C o r r e c t l y   c l a ssi f i e d   i n s t a n c e s:   8 5 2 0 9 ,   M i s c l a ssi f i e d   i n st a n c e s:   9 0 4 ,   Er r o r :   1 . 0 5 %,   A c c u r a c y :   9 8 . 9 5 %     G r o u n d   T r u t h   C l a ss   N   L   R   A   V   P   a   !   F   x   j   f   E   J   e   Q   T o t a l   N   6 3 1 8 7   32   0   2 8 6   1 3 9   0   27   0   71   0   15   7   0   0   0   0   6 3 7 6 4   L   10   5 2 2 2   0   0   15   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   5 2 4 7   R   70   0   4 6 4 0   0   6   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   4 7 1 6   A   8   7   0   1 6 1 9   4   0   0   13   4   0   0   0   0   0   0   0   1 6 5 5   V   21   5   0   0   4 5 8 4   0   0   5   19   0   0   0   0   0   0   0   4 6 3 4   P   0   0   27   0   0   4 5 0 9   0   0   0   0   0   30   0   0   0   0   4 5 6 6   A   0   0   0   0   4   0   71   0   0   0   0   0   0   0   0   0   75   !   0   0   0   0   25   0   0   2 1 1   0   0   0   0   0   0   0   0   2 3 6   f   8   0   0   0   5   0   0   0   3 8 8   0   0   0   0   0   0   0   4 0 1   X   9   0   0   2   0   0   0   0   0   85   0   0   0   0   0   0   96   J   0   0   0   1   0   0   0   0   0   0   1 1 1   0   0   2   0   0   1 1 4   F   1   0   0   0   0   6   0   0   0   0   0   4 8 4   0   0   0   0   4 9 1   E   4   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   49   0   0   0   53   J   2   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   39   0   0   41   E   5   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   3   0   8   Q   3   0   0   0   2   0   0   0   0   0   0   4   0   0   0   7   16   T o t a l   6 3 3 2 8   5 2 6 6   4 6 6 7   1 9 0 8   4 7 8 4   4 5 1 5   98   2 2 9   4 8 2   85   1 2 6   5 2 5   49   41   3   7   8 6 1 1 3             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   1 Octo b er   2 0 1 8     1 2 7     136   134   T ab le  3 P er f o r m a n ce   o f   E ac h   C las s   o f   E C G   EC G   c l a ss   T r a i n e d   b e a t s   T e st   b e a t s   F N   T P   F P   S e   ( %)   P P   ( %)   A c c u r a c y   ( %)   N   1 1 2 5 3   6 3 7 6 4   5 7 7   6 3 1 8 7   1 4 1   9 9 . 0 9   9 9 . 7 7   9 9 . 0 9   L   2 8 2 5   5 2 4 7   25   5 2 2 2   44   9 9 . 5 2   9 9 . 1 6   9 9 . 5 2   R   2 5 3 9   4 7 1 6   76   4 6 4 0   27   9 8 . 3 8   9 9 . 4 2   9 8 . 3 8   A   8 9 1   1 6 5 5   36   1 6 1 9   2 8 9   9 7 . 8 2   8 4 . 8 5   9 7 . 8 2   V   2 4 9 5   4 6 3 4   50   4 5 8 4   2 0 0   9 8 . 9 2   9 5 . 8 2   9 8 . 9 2   P   2 4 5 8   4 5 6 6   57   4 5 0 9   6   9 8 . 7 5   9 9 . 8 6   9 8 . 7 5   a   75   75   4   71   27   9 4 . 6 6   7 2 . 4 5   9 4 . 6 6   !   2 3 6   2 3 6   25   2 1 1   18   8 9 . 4 0   9 2 . 1 4   8 9 . 4 0   F   4 0 1   4 0 1   13   3 8 8   94   9 6 . 7 6   8 0 . 4 9   9 6 . 7 6   x   97   96   11   85   0   8 8 . 5 4   1 0 0   8 8 . 5 4   j   1 1 5   1 1 4   3   1 1 1   15   9 7 . 3 7   8 8 . 1 0   9 7 . 3 7   f   4 9 1   4 9 1   7   4 8 4   41   9 8 . 5 7   9 2 . 1 9   9 8 . 5 7   E   53   53   4   49   0   9 2 . 4 5   1 0 0   9 2 . 4 5   J   42   41   2   39   2   9 5 . 1 2   9 5 . 1 2   9 5 . 1 2   e   8   8   5   3   0   3 7 . 5 0   1 0 0   3 7 . 5 0   Q   17   16   9   7   0   4 3 . 7 5   1 0 0   4 3 . 7 5   T o t a l   2 3 9 9 6   8 6 1 1 3   9 0 4   8 5 2 0 9   9 0 4   9 8 . 9 5   9 8 . 9 5   9 8 . 9 5       T h p er f o r m a n ce   as s es s m e n t   o f   th e   p r o p o s e d   m et h o d o lo g y   i s   ca r r ied   o u b y   co m p u tin g   t h e   p ar am eter s   s u c h   as   T P ,   FP ,   an d   FN   b ased   i n   T ab le  2 ,   u s in g   ( 1 2 )   to   ev al u ate  t h s en s itiv it y   a n d   p o s iti v e   p r ed ictiv it y   an al y s is   f o r   ea c h   class   o f   E C s ig n al,   w h ic h   is   p r esen ted   i n   T ab le  3 .   B o th   th e   av er ag e   s e n s i t iv it y   an d   p o s itiv p r ed ictiv it y   p er f o r m a n ce   ev al u atio n   p ar a m et er s   r ep o r ted   f o r   th p r o p o s e d   m et h o d o lo g y   i s   9 8 . 9 5 % r esp ec tiv ely .   T h p r o p o s ed   m e th o d   an d   th e   co n v e n tio n al  w o r k s   r ep o r ted   in   t h li ter atu r [ 8 - 1 0 ] ,   [ 2 9 ] ,   [ 4 9 - 5 1 ]   o n   th b asi s   o f   t h n u m b er   o f   cl ass es  o f   E C s i g n als  c lass if i ed   an d   class i f icat io n   ac c u r ac y   ar h ig h li g h ted   in   T ab le   4 .   T h o u g h   n o is i m m u n it y   w as  b etter ,   Hilb er tr an s f o r m   u s ed   in   [ 5 2 ]   co u ld   n o y ield   ex ac R - R   in ter v al  d u to   v ar iatio n   in   R - R   i n ter v al  b et w ee n   th e   b ea ts .   Un l ik e   t h d etec tio n   o f   o n l y   o n cla s s   o f   A r r h y t h m ia   in   [ 5 3 ] ,   p r o p o s ed   m et h o d   class i f ies  1 6   class es  o f   E C s i g n al   w it h   s i g n i f ica n tl y   b etter   clas s if ica tio n   ac c u r ac y   co m p ar ed   to   o th er   r ep o r ted   w o r k s   i n   t h liter at u r e.   A ll  th l iter atu r ta k en   f o r   co m p ar is o n   s u f f er s   ei th er   w i th   in s u f f icien ac cu r ac y   o r   les s   n u m b er   o f   cla s s es.  I n   [ 5 0 ] ,   th o u g h   a n   ac ce p tab le  ac cu r ac y   is   o b tain ed   f o r   all  1 6   ar r h y t h m ia  class e s ,   th ex p er i m en ts   ar p er f o r m ed   u s in g   6 6 o f   tr ain in g   s et  an d   o n l y   3 3 o f   test in g   s ets.   Ho w e v er ,   tr ain i n g   t h s y s te m   w it h   l es s er   n u m b er   o f   f ea t u r es   is   co n s id er ed   to   b m o r e f f i cien w h ile   g a in i n g   m ax i m u m   cla s s i f icatio n   ac cu r ac y .   I n   th p r o p o s ed   w o r k   o n l y   2 1 . 8 tr ain i n g   d ata  ar co n s u m ed   an d   class i f icatio n   h a s   b ee n   d o n with   o n l y   1 3   f ea t u r es.       T ab le  4 C o m p ar is o n   w i th   C o n v e n t io n al  R e s ea r ch   w o r k s   L i t e r a t u r e   A p p r o a c h   C l a sse s   A c c u r a c y   ( %)   M e l g a n i   [ 5 ]   M o r p h o l o g y   +   P C A   +   S V M   6   9 1 . 6 7   L i   e t . a l   [ 4 6 ]   P C A   +   k - I C A   +   S V M   5   9 7 . 7 8   O so w sk i   [ 6 ]   H i g h e r   o r d e r   st a t i st i c s   +   H e r mi t e   +   S V M   13   9 5 . 9 1   R a j   e t . a l   [ 1 3 ]   W a v e l e t   +   B P N N   8   9 7 . 4 0   R o d r i g u e z   [ 4 7 ]   M o r p h o l o g y   +   D e c i si o n   16   9 6 . 1 3   M a r t i s e t .   a l   [ 4 8 ]   P C A   +   L S - S V M   5   9 3 . 4 8   R a j   &   R a y   [ 2 9 ]   D C T   b a se d   D O S T   +   S V M - PSO   16   9 8 . 8 2   P r o p o se d     C h a o t i c   +   S t a t i st i c a l   me t r i c +   R R   +   S V M   16   9 8 . 9 5       4.   CO NCLU SI O N   T h m aj o r   h u r d les  tac k led   i n   t h is   p ap er   in cl u d es   th s el ec tio n   o f   ap p r o p r iate  R - p ea k   d etec tio n   alg o r ith m ,   n o v e ap p licatio n   o f   s tatis t ical  f ea t u r es  s u c h   as   k u r to s is ,   s k e w n es s   a n d   s ta n d a r d   d ev iatio n   o f   R - w i n d o w   ( f ir s ti m u s ed   i n   E C d ata  m i n in g   f o r   ab n o r m a l it y   d etec tio n )   an d   c h ao tic  m et r ics.  T h is   p ap e h as   p r esen t ed   an   au to m a ted   E C s i g n al  a n al y s is   s c h e m e   f o r   lo n g - ter m   m o n ito r in g   an d   an al y zi n g   t h n o n s tatio n ar y   b e h av io r   o f   t h E C s i g n als.  A   n e w   s t atis tical  an d   ch ao tic  b ased   f ea tu r ex tr ac tio n   m et h o d o lo g y   is   p r o p o s ed   to   p r o d u ce   f ea tu r es  r ep r esen ti n g   t h d y n a m ic  v ar iatio n s   in   t h E C m o r p h o lo g y .   Fin all y ,   1 3   f ea tu r e s   o b tain ed   b y   co m b i n i n g   th e   s tati s tical , ch ao tic  f ea tu r es   an d   R - R   in ter v al  f ea t u r es  ar e   u tili ze d   f o r   th p r ed ictio n   o f   1 6   E C s ig n al  clas s es  u s i n g   th SV class i f ier .   I is   t o   b n o ted   th at  n o   o p tim izatio n   m et h o d s   h a v b ee n   u s ed   to   f in t u n th cla s s i f ier   p er f o r m a n ce .   T h p r o p o s ed   m et h o d   p r o f its   an   i m p r o v ed   ac cu r ac y   o f   9 8 . 9 5 %   o n   t h b en c h m ar k   MI T - B I ar r h y t h m ia  d atab ase.   T h is   r esear ch   w o r k   h as  a   s co p ex ten d i n g   f u r t h er   to   in co r p o r ate  th class i f icatio n   with   s t ill  les s er   n u m b er   o f   f ea t u r es  f o r   ar r h y th m ia   an al y s is .   T h ti m co n s u m p ti o n   an a l y s is   h a s   n o b ee n   co n s id er ed   in   t h is   p ap er .   Ho w e v er ,   in   r ea l   ti m E C G   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A r r h yth mia   C la s s ifica tio n   B a s ed   o n   C o mb in e d   C h a o tic  a n d   S ta tis tica l F ea tu r E xtra ctio n   ( G. Ja ya g o p i )   135   p r o ce s s in g ,   p ar allel  p r o ce s s i n g   s c h e m es,  FP GA  an d   A SIC  i m p le m en tatio n   w o u ld   r ed u ce   th e   o v er all   co m p u tatio n   ti m in   b o th   o n li n an d   o f f li n m o d es.       RE F E R E NC E S   [1 ]   Ch a z a P D,  O‟D wy e M ,   Re il l y   RB.  A u to m a ti c   c las si f ic a ti o n   o f   h e a rtb e a ts  u sin g   ECG   m o rp h o lo g y   a n d   h e a rt  b e a in terv a f e a tu re s IEE T ra n s.  B i o me d .   E n g .   2 0 0 4 5 1 ( 7 ):  1 1 9 6 - 1 2 0 6 .   [2 ]   Ch a z a P D,   Re il ly   RB.  A   p a ti e n t - a d a p ti n g   h e a rt  b e a c las sif ier   u sin g   ECG   m o rp h o l o g y   a n d   h e a rtb e a in terv a f e a tu re s IEE T ra n s.B i o me d .   E n g .   2 0 0 6 5 3 (1 2 ):  2 5 3 5 - 2 5 4 3 .     [3 ]   M it ra   S ,   M it ra   M ,   Ch a u d h u ri  B B.   A   Ro u g h   se b a s e d   in f e r e n c e   e n g in e   f o EC c las si f ic a ti o n IEE E   T ra n s.  In stru m.  M e a s .   2 0 0 6 ;   5 5 (6 ):   2 1 9 8 - 2 2 0 6 .   [4 ]   Ra S ,   M a u ry a   K,  Ra y   KC.  A   k n o w led g e - b a se d   re a ti m e   e m b e d d e d   p latf o rm   f o a rrh y th m ia  b e a c las si f ica ti o n .   Bio m e d En g . L e tt .   2 0 1 5 5 (4 ) 2 7 1 - 2 8 0 .   [5 ]   M in a m K,  Na k a ji m a   H,  T o y o s h im a   T .   Re a l - ti m e   d isc ri m in a ti o n   o f   v e n tri c u lar  tac h y   a rrh y th m ia  w it h   F o u rier   tran sf o r m   n e u ra n e tw o rk IEE T ra n s.  Bi o me d .   En g .   1 9 9 9 4 6 (2 ) :   1 7 9 - 1 8 5 .   [6 ]   In c e   T ,   Kira n y a z   S ,   Ga b b o u M .   g e n e ric  a n d   ro b u st  sy ste m   f o a u to m a ted   p a ti e n t - sp e c if ic   c las si f ica ti o n   o f   EC sig n a ls IEE T ra n s.B i o me d .   E n g .   2 0 0 9 5 6 ( 5 ):  1 4 1 5 - 1 4 2 6 .   [7 ]   Ba n e rjee   S ,   M i tra  M .   A p p li c a ti o n   o f   c ro ss   w a v e let  tran sf o r m   f o ECG   p a tt e rn   a n a ly sis  a n d   c las sif ica ti o n IEE E   T ra n s.  I n stru m.   M e a s .   2 0 1 4 6 3 (2 ):  3 2 6 - 3 3 3 .   [8 ]   Ra S ,   Ch a n d   G S S P ,   Ra y   KC.  A RM   b a se d   a rrh y th m ia  b e a m o n it o ri n g   s y ste m ,   M icro p ro c e ss M icr o sy st .   2 0 1 5 ;   3 9 ( 7 ):  5 0 4 - 5 1 1 .   [9 ]   M e lg a n F ,   Ba z Y.  Clas si f ic a ti o n   o f   e lec tro c a rd io g ra m   sig n a ls  w it h   su p p o rt  v e c to m a c h in e a n d   p a rti c le  sw a r m   o p ti m iza ti o n IEE T ra n s.  I n f.   T e c h n o l.   Bi o me d .   2 0 0 8 1 2 ( 5 ):  6 6 7 - 6 7 7 .   [1 0 ]   Os o w s k S ,   Ho a L T ,   M a rk i e wic z   T .   S u p p o rt  v e c to m a c h in e   b a se d   e x p e rt  s y ste m   f o re li a b le  h e a rt  b e a t   re c o g n it io n IEE T ra n s.B io me d .   En g .   2 0 0 4 ;   5 1 (4 ):   5 8 2 5 8 9 .   [1 1 ]   Ra S ,   L u th ra   S ,   Ra y   KC.  De v e lo p m e n o f   h a n d   h e l d   c a rd iac   e v e n m o n it o ri n g   sy ste m IFA C - Pa p e rs On L i n e 2 0 1 5 4 8 ( 4 ):  7 1 - 7 6 .   [1 2 ]   Ye   C,   Ku m a BV KV ,   C o im b ra   M T .   He a rt  b e a c las si f ica ti o n   u s in g   m o rp h o l o g ica a n d   d y n a m ic  f e a tu re o f   ECG  sig n a ls IEE T ra n s.  Bi o me d .   En g .   2 0 1 2 5 9 ( 1 0 ) 2 9 3 0 - 2 9 4 1 .   [1 3 ]   Ra S ,   Ra y   KC,  S h a n k a O.  Ca rd iac   a rrh y th m ia  b e a c las si f ica ti o n   u sin g   DO S T   a n d   P S t u n e d   S V M Co m p u t .   M e th o d s P ro g ra ms   Bi o me d .   2 0 1 6 1 3 6 1 6 3 - 1 7 7 .     [1 4 ]   L in h   T H,  Os o w s k S ,   S to d o lsk M .   On - li n e   h e a rt  b e a re c o g n it i o n   u sin g   He rm it e   p o ly n o m ial a n d   n e u ro - f u z z y   n e tw o rk IEE T ra n s.   In stru m .   M e a s .   2 0 0 3 5 2 ( 4 ):  1 2 2 4 - 1 2 3 1 .     [1 5 ]   L la m e d o   M ,   M a rt in e z   J P .   He a rt  b e a c las sif ica ti o n   u sin g   f e a t u re   se lec ti o n   d r iv e n   b y   d a tab a se   g e n e ra li z a ti o n   c rit e ria IEE T ra n s.B i o me d .   E n g .   2 0 1 1 5 8 ( 3 ):  6 1 6 - 6 2 5 .     [1 6 ]   F ra se G D,  Ch a n   AD C,   G re e n   JR ,   M a c isa a c   D T .   A u to m a ted   b io   sig n a q u a li ty   a n a l y sis  f o e l e c tro m y o g ra p h y   u sin g   a   o n e   c las s su p p o rt   v e c to m a c h in e IEE T ra n s.  I n stru m.  M e a s .   2 0 1 4 6 3 (1 2 ):  2 9 1 9 - 2 9 3 0 .   [1 7 ]   Ra S ,   Ra y   KC.  A   c o m p a ra ti v e   stu d y   o f   m u lt iv a riate   a p p ro a c h   w it h   n e u ra n e tw o rk a n d   su p p o rt  v e c to m a c h in e s   f o a rrh y th m ia  c l a ss i f ica ti o n Pro c .   In t .   Co n f.   E n e rg y ,   P o we En v iro n . ,   T o w a rd S u sta in .   Gr o wth   ( ICEP E) ,   2 0 1 5 ;   1 - 6.   [1 8 ]   Ha i m a n   D,  Ya n g   B,   S u ip i n g   Z,   Ho n g ru W ,   X iu li n g   L .   A   No v e M e th o d   f o Dia g n o sin g   P re m a tu re   V e n tri c u lar  Co n trac ti o n   Be a Ba se d   o n   Ch a o T h e o r y Pro c e e d in g o 1 1 t h   In ter n a t io n a Co n fer e n c e   o n   Fu z zy   S y ste ms   a n d   Kn o wled g e   Disc o v e ry   ( FS KD) .   Xia m e n ,   Ch in a .   2 0 1 4 4 9 7 - 5 0 1 .   [1 9 ]   Kira n y a z   S ,   In c e   T .   G a b b o u M .   Re a l - T i m e   P a ti e n t - S p e c if ic  ECG   Clas si f ica ti o n   b y   1 Co n v o lu ti o n a Ne u ra l   Ne tw o rk s IEE T ra n s . Bi o me d .   En g .   2 0 1 6 6 3 ( 3 ):  6 6 4 6 7 5 .     [2 0 ]   S m ru th y   A ,   S u c h e th a   M .   Re a l - T i m e   Clas sif i c a ti o n   o f   He a lt h y   a n d   A p n e a   S u b jec ts  u si n g   EC G   S ig n a ls  w it h   V a riatio n a M o d e   De c o m p o siti o n IEE S e n so rs   J o u rn a l .   2 0 1 7 1 7 (1 0 ):  3 0 9 2   - 3 0 9 9 .     [2 1 ]   G a n e sh   KR,  Ku m a ra s wa m y   YS.   S p li n e   A c ti v a ted   Ne u ra Ne t w o rk   F o Clas sify in g   Ca rd iac   A r rh y t h m ia J o u rn a l   o Co m p u ter   S c ien c e .   2 0 1 4 1 0   ( 8 ):  1 5 8 2 - 1 5 9 0 .   [2 2 ]   Ja in   S ,   Ba jaj  V ,   Ku m a A .   E ff ic ien a lg o rit h m   f o c las si f ica ti o n   o f   e le c tro c a rd io g ra m   b e a ts  b a se d   o n   a rti f icia b e e   c o lo n y - b a se d   lea st - sq u a re s su p p o rt  v e c to m a c h in e s cla ss if ier IET   El e c tr o n ics   L e t ter s .   2 0 1 6 ;   5 2 (1 4 ):  1 1 9 8 - 1 2 0 0 .   [2 3 ]   S a n d e e p   G ,   Ch e n g   Q.  Jo in F e a t u re   Ex trac ti o n   a n d   Clas sif ier D e si g n   f o EC G   B a se d   Bio m e tri c   R e c o g n it io n IEE E   J o u rn a o Bi o me d ica a n d   He a l t h   In f o rm a ti c s .   2 0 1 6 2 0 (2 ):   4 6 0 - 4 6 8 .   [2 4 ]   T rip a th y   RK,  Da n d a p a S .   A u to m a ted   d e tec ti o n   o f   h e a rt  a il m e n ts  f ro m   1 2 - lea d   ECG   u sin g   c o m p lex   w a v e let  su b - b a n d   b i - sp e c tr u m   f e a tu re s IET   He a lt h c a re   T e c h n o l o g y   L e tt e rs .   2 0 1 7 4 ( 2 ):  5 7 - 6 3 .   [2 5 ]   P e n g f e L ,   W a n g   Y,  Jia n g c h u n   H,  W a n g   L ,   T ian   Y,  Zh o u   T ,   T ian c h a n g   L ,   Jin g - so n g   L .   H ig h   P e rf o rm a n c e   P e rs o n a li z e d   He a rt  b e a Clas sif ica ti o n   M o d e f o L o n g - T e r m   EC S ig n a l IEE E   T ra n s.  Bi o me d .   E n g .   2 0 1 7 6 4 (1 ) 78 - 86.   [2 6 ]   F re q u e n c y - d o m a in   f e a tu re s f o ECG   b e a d isc ri m in a ti o n   u sin g   g re y   re latio n a a n a l y sis - b a se d   c las sif ier Co mp u ter s   a n d   M a th e ma ti c s wit h   Ap p li c a t io n s .   2 0 0 8 5 5 :   6 8 0 - 6 9 0 .   [2 7 ]   M o d j tab a   R,   Re z a   S .   Ne u ra Ne tw o rk s b a s e d   Dia g n o sis o f   h e a rt  a r rh y th m ias   u sin g   c h a o ti c   a n d   n o n li n e a f e a tu re s o HRV   sig n a ls Pro c e e d in g o In ter n a t io n a Asso c i a ti o n   o Co mp u ter   S c ien c e   a n d   In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y   -   S in g a p o re .   2 0 0 9 ;   5 4 5 - 5 4 9 .   [2 8 ]   Ub e y li   ED.   Re c u rre n n e u ra n e tw o rk e m p lo y in g   Ly a p u n o v   e x p o n e n ts  f o a n a ly sis  o f   EC G   s ig n a ls Exp e rt   S y ste ms   wit h   Ap p li c a ti o n s .   2 0 1 0 ;   3 7 : 1 1 9 2 1 1 9 9 .   [2 9 ]   Ra S ,   Ra y   KC.  EC G   S ig n a A n a ly sis Us in g   DCT - B a se d   DO S T   a n d   P S O O p ti m ize d   S V M ”.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  12 ,   No .   1 Octo b er   2 0 1 8     1 2 7     136   136   [3 0 ]   S a b a S ,   D jan g g a n   S ,   S e t y a w a n   P S ,   A n d a rin S .   T h e   P e a k   o f   th e   P QRST   a n d   th e   T ra je c to r y   P a th   o f   Eac h   C y c le   o th e   ECG   1 2 - L e a d   W a v e In d o n e sia n   J o u r n a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e ( IJ EE CS ) .   2 0 1 6 4 (1 ):  1 6 9 - 1 7 5 .   [3 1 ]   S riL a k sh m P ,   L o k e sh Ra ju   V .   ECG   De - n o isin g   u sin g   Hy b rid   L in e a riza ti o n   M e th o d In d o n e sia n   J o u rn a o f   El e c trica En g in e e rin g .   2 0 1 5 ;   1 5 ( 3 ):  5 0 4 - 5 0 8 .   [3 2 ]   S a rth a k   P ,   M i h ir  NM.   Im p u lsiv e   No ise   C a n c e ll a ti o n   f ro m   ECG   S ig n a u sin g   A d a p ti v e   F il ters   a n d   th e ir   Co m p a riso n In d o n e sia n   J o u rn a l   o El e c trica l   En g i n e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e ( IJ EE CS ) .   2 0 1 6 3 (2 ):  3 6 9 - 3 7 6 .   [3 3 ]   M o o d y   G B,   M a rk   R G .   T h e   i m p a c o f   th e   M IT - BIH  a rrh y th m ia  d a tab a se IEE En g .   M e d .   Bi o l .   M a g .   2 0 0 1 2 0 (3 ) :   45 - 50.   [3 4 ]   S h ib a ta H.   KS  e n tr o p y   a n d   m e a n   Ly a p u n o v   e x p o n e n t   f o c o u p led   m a p   latti c e s P h y sic a   A .   2 0 0 1 2 9 2 1 8 2 - 1 9 2 .   [3 5 ]   Ho ld e n   A V ,   Zh a n g   H.  Ly a p u n o v   e x p o n e n sp e c tru m   f o a   g e n e ra li z e d   c o u p led   m a p   latti c e Ch a o S o li t o n s   Fra c ta ls .   1 9 9 2 ;   2 :   1 5 5 - 1 6 4 .   [3 6 ]   W o lf   F A ,   S w i f JB,  S w in n e y   H L,   V a sta n o   JA .   De ter m in in g   Ly a p u n o v   e x p o n e n ts  f ro m   a   ti m e   s e r ies .   Ph y sic a   D 1 9 8 5 1 6 2 8 5 - 3 1 7 .   [3 7 ]   S a n o   M ,   S a w a n a   Y.  M e a su re m e n o f   th e   Ly a p u n o v   sp e c tru m   f ro m   a   c h a o ti c   ti m e   se ri e s Ph y sic a Rev iew  L e tt e rs 1 9 8 5 5 5 1 0 8 2 - 1 0 8 5 .   [3 8 ]   A b a rb a n e HD I,   Bro w n   R,   K e n n e M B.   V i b ra ti o n   o f   Ly a p u n o v   e x p o n e n ts  o n   a   stra n g e   a tt ra c to r J o u rn a o f   No n li n e a S c ien c e .   1 9 9 1 1 1 7 5 - 1 9 9 .   [3 9 ]   Bro w n   R,   Bry a n P ,   A b a rb a n e H DI.  Co m p u ti n g   th e   L y a p u n o v   sp e c tru m   o f   a   d y n a m i c a s y st e m   f r o m   a n   o b se rv e d   ti m e   s e ries Ph y s.  Rev .   A .   1 9 9 1 4 3 2 7 8 7 - 2 8 0 6 .   [4 0 ]   Ro se n ste in   M T ,   Co ll i n JJ ,   De L u c a   CJ.  p ra c ti c a m e t h o d   f o c a lcu latin g   larg e st  Ly a p u n o v   e x p o n e n ts  f ro m   s m a ll   d a ta se ts Ph y s.  D,  N o n li n e a r P h e n o m .   1 9 9 3 6 5 1 1 7 - 1 3 4 .   [4 1 ]   S e k h a v a P ,   S e p e h ri  N,  W u   Q.  Ca lcu latio n   o f   Ly a p u n o v   e x p o n e n ts  u si n g   n o n sta n d a rd   f in it e   d if f e re n c e   d isc re ti z a ti o n   sc h e m e a   c a se   stu d y J .   Diff e r.  Eq u .   A p p l .   2 0 0 4 1 0 ( 4 ):  3 6 9 - 3 7 8 .   [4 2 ]   W u   Q,  S e k h a v a P ,   S e p e h ri  N,  P e les   S .   On   d e sig n   o f   c o n ti n u o u s   Ly a p u n o v ‟s  f e e d b a c k   c o n tro l J .   Fra n k li n   In st .   En g .   Ap p l.   M a th .   2 0 0 5 3 4 2 (6 ):   7 0 2 - 7 2 3 .   [4 3 ]   Yin g - Qia n   Z,   X i n g - Yu a n   W .   S p a ti o tem p o ra c h a o in   A rn o ld   c o u p led   lo g isti c   m a p   latti c e ,   No n li n e a A n a l y sis:  M o d e li n g   a n d   Co n tro l .   2 0 1 3 1 8 (4 ):  5 2 6 - 5 4 1 .   [4 4 ]   Zh a n g   Y,  W a n g   X .   S p a ti o tem p o ra c h a o in   m ix e d   li n e a r - n o n li n e a c o u p led   lo g isti c   m a p   latti c e Ph y sic a   A .   2 0 1 4 ;   4 0 2 1 0 4 - 1 1 8 .   [4 5 ]   Yu n f e W ,   Qiz h e n g   Y,  X in g w a n g   L ,   Da n   T .   Clas si f ica ti o n   o f   D iele c tri c   Ba rrier   Disc h a rg e Us in g   Dig it a l   I m a g e   P r o c e ss in g   T e c h n o lo g y IEE T ra n sa c ti o n s O n   Pl a sm a   S c ien c e .   2 0 1 2 4 0 ( 5 ):  5 .     [4 6 ]   S tu d y   a n d   A n a l y sis  o f   EC S ig n a Us in g   M ATLA B   &   LA BV IEW   a E ff e c ti v e   T o o ls In ter n a ti o n a J o u rn a o f   Co m p u ter   a n d   El e c trica En g in e e rin g .   2 0 1 2 4 ( 3 ).   [4 7 ]   Ja v ier  G ,   S é b a stien   M ,   Ju li a n   F .   I m a g e   Qu a li ty   A ss e ss m e n f o r   F a k e   Bio m e tri c   De te c ti o n A p p li c a ti o n   to   Iris,   F in g e rp rin t,   a n d   F a c e   Re c o g n it io n IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Im a g e   Pro c e ss in g .   2 0 1 4 ;   2 3 (2 ):   7 1 0 - 7 2 4 .   [4 8 ]   Ro b e rto   B ,   M a rc e ll o   C,   F ra n c e sc o   DC,  A   Ch a o ti c   M a p   A lg o rit h m   f o Kn o w led g e   Dis c o v e r y   in   T i m e   S e rie s:  A   Ca se   S tu d y   o n   Bi o m e d ica S ig n a ls IEE T ra n sa c ti o n o n   Nu c lea r S c ien c e .   2 0 0 4 5 1 (3 ) .     [4 9 ]   L H,  Hu a n   L ,   Ch u n ji a o   M ,   L u   C,   X i u li   F ,   Ch u n x iao   T ,   L E.   No v e EC G   sig n a c las si f ic a ti o n   b a se d   o n   KICA   n o n li n e a f e a tu re   e x trac ti o n Circ u it s,  S y st. ,   S i g n a Pro c e ss .   2 0 1 6 ;   3 5 ( 4 ):  1 1 8 7 - 1 1 9 7 .   [5 0 ]   Ro d rig u e z   J,  G o n i   A ,   Ill a rra m e n d A .   Re a l - ti m e   c la ss i f ica ti o n   o f   EC G o n   a   P DA IEE T ra n s.  In f.   T e c h n o l.   Bi o me d .   2 0 0 5 9 ( 1 ):  2 3 - 34.   [5 1 ]   M a rti RJ,  A c h a r y a   UR,  M a n d a n a   KM,   Ra y   A K,  Ch a k ra b o rty   C.   Ca rd iac   d e c isio n   m a k in g   u sin g   h ig h e o r d e sp e c tra Bi o me d .   S ig n a Pro c e ss .   Co n tr o l .   2 0 1 3 ;   8 ( 2 ):  1 9 3 - 2 0 3 .   [5 2 ]   Ko h li   S S ,   M a k w a n a   N,  M ish ra   N,  S a g a B. Hilb e rt .   T ra n sf o r m   Ba se d   A d a p ti v e   ECG   R - P e a k   De tec t io n   T e c h n iq u e In ter n a t io n a J o u rn a o E lec trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) .   2 0 1 2 2 (5 ):   6 3 9 - 6 4 3 .   [5 3 ]   P a d m a v a th K,  Ra m a k rish n a   KS.   De tec ti o n   o f   A tri a F ib ril latio n   u sin g   A u to re g re ss iv e   m o d e ll in g In ter n a t io n a l   J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u t e r E n g i n e e rin g   ( IJ ECE ) .   2 0 1 5 5 ( 1 ):  6 4 - 7 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.