I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   24 ,   No .   1 Octo b er   2 0 2 1 ,   p p .   2 1 7 ~ 2 2 5   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 24 .i 1 . p p 2 1 7 - 2 2 5          217       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Dete c tion o ca rd i a c arrhy thmia  usi n d eep   C NN and  optimized   SVM       M o hebb a na a z Y .   P a dm a   Sa i L .   V .   Ra j a ni K um a ri   De p a rtme n o ECE ,   VN Vig n a n a   Jy o t h I n stit u te o f   En g in e e rin g   a n d   Tec h n o l o g y ,   Tela n g a n a ,   I n d i a .       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   15 2 0 2 1   R ev is ed   Au g   19 2 0 2 1   Acc ep ted   Au g   23 2 0 2 1       De e p   lea rn in g   (DL)  h a b e c o m e   a   to p ic  o stu d y   in   v a ri o u a p p li c a ti o n s,   in c lu d in g   h e a lt h c a re .   De tec ti o n   o a b n o rm a li ti e i n   a n   e lec tro c a rd io g ra m   (ECG p lay a   si g n if ica n r o le  in   p a ti e n m o n it o rin g .   It   is  n o te d   t h a a   d e e p   n e u ra n e two r k   wh e n   train e d   o n   h u g e   d a ta,  c a n   e a sily   d e tec c a rd iac   a rrh y th m ia.   T h is  m a y   h e lp   c a r d io l o g ists   t o   sta rt   trea tme n a s   e a rly   a p o ss ib le.   Th is   p a p e p ro p o se a   n e d e e p   lea rn i n g   m o d e a d a p ti n g   th e   c o n c e p o tran sfe lea rn i n g   to   e x trac d e e p - CNN   fe a tu re a n d   fa c il it a tes   a u to m a ted   c las sifica t io n   o e lec tro c a rd io g ra m   (ECG in to   six tee n   ty p e o f   ECG   b e a ts  u sin g   a n   o p ti m ize d   su p p o rt  v e c to m a c h in e   (S VM).   T h e   p ro p o se d   stra teg y   b e g i n wit h   g a th e ri n g   E CG   d a tas e ts,  re m o v a o f   n o ise   f ro m   ECG   sig n a ls,   a n d   e x trac ti n g   b e a ts  fr o m   d e n o ise d   ECG   sig n a ls.   F e a tu r e   e x trac ti o n   is  d o n e   u si n g   Re sN e t1 8   v ia   c o n c e p o f   tran sfe lea rn i n g .   Th e s e   e x trac ted   fe a tu re a re   c las sified   u si n g   o p ti m ize d   S VM.   Th e se   m e th o d s   a re   e v a lu a ted   a n d   tes ted   o n   t h e   M I T - BIH  a rr h y t h m ia  d a tab a se .   O u p ro p o se d   m o d e is  e ffe c ti v e   c o m p a re d   to   a ll   S tate   o Art  Tec h n iq u e with   a n   a c c u ra c y   o f   9 8 . 7 0 % .   K ey w o r d s :   Dee p   lear n in g   Deep   C NN    E lectr o ca r d io g r am   Op tim ized   SVM   T r an s f er   lear n i n g   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h eb b a n a az   R ese ar ch   Sch o lar ,   Dep ar tm en t   o f   E C E   VNR Vig n an J y o th i I n s titu t o f   E n g i n ee r in g   an d   T ec h n o lo g y   Hy d er ab ad ,   T elan g a n a - 5 0 0 0 9 0 ,   I n d ia   E m ail: m o h eb b a n aa z@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     Hea r attac k s   ar th m ajo r   ca u s o f   d ea t h   g lo b ally .   1 7 . 9   m i llio n   p eo p le   d ie  ea ch   y ea r   d u e   to   ca r d iac   ab n o r m alities ,   esti m atin g   3 1 o f   wo r ld wid e   d ea th s   [ 1 ] .   H alf   o f   th e   ca r d i o v ascu lar   d ea th s   ar d u e   to   ca r d iac   ar r h y th m ias.  An y   d is tu r b a n c o r   ch an g es  th at  alter   th n o r m al  f u n ctio n in g   o f   th h ea r ca u s es  ca r d iac  ar r h y th m ia.   Do cto r s   o f ten   r ec o m m en d   p atien ts   with   a r r h y th m ia  to   wea r   H o lter   f o r   co n tin u o u s   m o n ito r in g   o f   E C f o r   2 4   h o u r s .   As  th is   r ec o r d ed   d ata  is   lar g e,   th er is   n ec ess ity   to   ca teg o r ize   th e   ty p o f   ea ch   h ea r tb ea t   au to m atica lly   u s in g   th co m p u ter - aid e d   d iag n o s is   to o l.  T h ad v an ce m en an d   ad o p tio n   o f   ar tific ial   in tellig en c h av s u r g ed   in   th e   last   f ew  y ea r s .   T r ad itio n al  m a ch in lear n in g   tech n iq u es  o r   k er n el - b ased   n eu r al   n etwo r k   ( NN)   n ee d s   d o m ain   e x p er ts   to   id en tif y   im p o r tan t f e atu r es f o r   th e   an aly s is   o f   E C wav ef o r m   [ 2 ] .   R esear ch er s   h av p r o p o s ed   d if f er e n m eth o d o lo g ies  f o r   th class if icatio n   o f   a r r h y th m ia  [ 3 ] .   Mo r p h o l o g ical  an d   tem p o r a ch ar ac ter is tics   ar m o s tly   co n s id er ed   f o r   E C s ig n al  an aly s is .   T h m eth o d o l o g ies  b eg i n   with   t h co llectio n   o f   d ata   f r o m   MI T - B I ar r h y th m ia   d atab ase  [ 4 ] ,   p r e - p r o ce s s in g   d ata,   f ea tu r ex tr ac ti o n   an d   class if icatio n .   E C G   s i g n a l   is   a f f ec t e d   b y   v a r i o u s   t y p e s   o f   n o i s es   l i k e   p o w e r li n i n t e r f e r e n c e ,   b as e l i n e   w a n d e r ,   M o t i o n   a r t i f a ct s   a n d   E M G   n o is e   [ 3 ] .   T h e s e   n o is e s   a r e   r e m o v ed   b y   p r e - p r o c e s s i n g   t h e   d a t u s i n g   D W T   [ 5 ] ,   [ 6 ] ,   F il t e r i n g   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   T h D e n o is e d   E C s i g n al   is   f u r t h e r   c o n s i d e r e d   f o r   f e at u r e x t r a c t i o n .   T i m e   d o m a i n   a n a ly s i s   [ 9 ] ,   f r e q u e n c y   d o m a i n   a n a l y s is   [ 1 0 ] [ 1 1 ] ,   t i m e - f r e q u e n c y   a n a l y s is   [ 1 2 ] ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  24 ,   No .   1 Octo b er   2 0 2 1 217  -   2 2 5   218   s tatis t ics - b ased   an aly s is   [ 1 3 ]   an d   h y b r id   f ea tu r e - b ased   m et h o d s   [ 1 4 ]   is   d o n f o r   f ea tu r e   ex tr ac tio n .   T h ese   ex tr ac ted   f ea tu r es  ca n   b e   cla s s if ied   u s in g   ar tific ial  n eu r al   n etwo r k s   ( ANN)   [ 1 5 ] ,   s u p p o r v ec to r   m ac h in es   ( SVM)   [ 1 6 ] - [ 2 1 ] ,   Naïv B ay es  [ 2 2 ] ,   d ec is io n   tr ee   ( DT )   [ 2 3 ] ,   K - n ea r est  n eig h b o r   ( KNN)   [ 2 4 ] ,   a n d   lin ea r   d is cr im in an t a lg o r ith m s   ( L DA)   [ 2 5 ] .   Ma ch in lear n in g   tec h n iq u es   r eq u ir f ea tu r ex tr ac tio n ,   wh ich   in d ee d   n ee d s   d o m ai n   ex p er to   id en tify   ef f icien f ea tu r es   [ 2 6 ] ,   [ 27] .   Dee p   lear n i n g   m o d els  in cr em en tally   lear n   f ea tu r es   with o u th n ee d   f o r   d o m ain   e x p er ts   [ 2 8 ] ,   [ 29] .   D ee p   lear n in g   m o d els  ar lay e r ed   ar ch itectu r es  th at  lear n   f ea tu r es  at  d if f er e n lay er s .   I n p u lay e r s   ex tr ac f ea tu r es  u s in g   th co n v o lu tio n al  lay er ,   an d   th ese  f ea tu r es  ar an aly z ed   an d   class if ied   u s in g   o u tp u t la y e r s .     I is   o b s er v e d   f r o m   th e   liter atu r th at,   as  we  i n cr ea s e   th e   n u m b er   o f   E C class es  f o r   cla s s if icatio n ,   th ac cu r ac y   d ec r ea s es.  T h m ain   p r o b lem   o b s er v ed   is   to   o b tain   b esy   ac cu r ac y   wh e n   m o r ab n o r m al  class es   ar co n s id er ed .   Mo s o f   th e   m eth o d o lo g ies  r eq u ir d o m ain   e x p er ts   f o r   e x tr ac tin g   f ea tu r es.   T o   av o id   t h n e e d   f o r   d o m ain   ex p er ts ,   o u r   wo r k   m ain ly   em p h ases   ex tr ac tin g   f ea tu r es  u s in g   tr a n s f er   le ar n in g - b ased   C NN   m o d el - R esNet1 8   R est   o f   th p ap er   is   s y s tem atize d   as  f o llo ws.  Sectio n   2   d escr ib es  o u r   p r o p o s ed   m eth o d o lo g y ,   in clu d in g   p r e - p r o ce s s in g   ( r e m o v al  o f   n o is an d   E C b e at  s eg m en tatio n ) ,   f ea t u r ex t r ac tio n   ( u s in g   Dee p   C NN - R e s Net1 8   m o d el) ,   a n d   class if icatio n   ( u s in g   o p tim ize d   SVM) .   I n   s ec tio n   3 ,   in v esti g ativ r esu lts   ar e   p r esen ted   an d   co m p ar ed   with   t h ex is tin g   s tate - of - ar m o d el.   Sectio n   4   co n cl u d es o u r   wo r k .       2.   M E T H O DO L O G Y   T h e   p u r p o s e   o f   t h i s   s t u d y   i s   t o   d e t e c t   a b n o r m a l i t i e s   i n   E C G   s i g n a l s .   T r a n s f e r r i n g   t h e   l e a r n e d   k n o w l e d g e   u t i l i z i n g   p r e - t r a i n e d   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l s   e m p o w e r s   u s   t o   g a t h e r   i n f o r m a t i o n   r e q u i r e d   t o   s t u d y   n e w   d a t a .   W e   h e r e   e x p l o r e d   t h e   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l - R e s N e t 1 8   a n d   e x t r a c t ed   i n t r i n s i c   D e e p - C N N   f e a t u r e s .   U t i l i z i n g   t h e s e   f e a t u r e s   c l a s s i f i c a t i o n   i s   d o n e   u s i n g   o p t i m i z e d - S V M .   F i g u r e   1   r e p r e s e n t s   t h e   m e t h o d o l o g y   o f   o u r   p r o p o s e d   w o r k .             Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r am   o f   p r o p o s ed   ap p r o ac h       2 . 1 .       P re - pro ce s s ing   da t a   E C s ig n als   ar tak en   f r o m   MI T - B I ar r h y th m ia  d atab as [ 5] .   I co n tain s   4 8   r ec o r d s ,   e ac h   with   3 0   m in u tes  d u r atio n .   All  r ec o r d s   to g eth e r   c o n tain   1 6   ty p es  o f   b ea ts ,   o f   wh ich   o n e   is   n o r m al,   1 4   class es  o f   ar r h y th m ia an d   o n e   u n class if ied   b e at.   T y p es  o f   b ea ts   co n s id er ed   ar n o r m al  b ea ts   ( N) ,   lef b u n d le   b r an ch   b lo ck   b ea t s   ( L ) ,   r ig h t   b u n d le   b r an c h   b l o ck   b ea ts   ( R ) ,   p r e m atu r v e n tr icu lar   c o n tr ac tio n   b ea ts   ( V) ,   atr ial  p r em atu r b e ats  ( A) ,   p ac e d   b ea ts   ( P),   f u s io n   o f   n o r m al  an d   p ac ed   b ea ( f ) ,   f u s i o n   o f   v e n t r icu lar   an d   n o r m al  be at   ( F),   v en tr icu lar   f lu tter   wav ( ! ) ,   n o d al   ( ju n ctio n al)   es ca p b ea ( j) ,   b lo ck e d   atr ial  p r em atu r e   b ea ( X) ,   ab er r ated   atr ial  p r em atu r e   b ea t   ( a) ,   v en t r icu lar   escap e   b ea t   ( E ) ,   n o d al   ( ju n ctio n al)   p r em at u r b ea ( J ) ,   atr ial   escap b ea t   ( e) ,   u n class if ied   b ea ( Q) .       2 . 1 . 1 .   Rem o v a l o f   n o is e   E C s ig n als  ar m o s f r eq u en tly   af f ec ted   b y   v ar i o u s   n o is es  lik e   p o wer   lin in ter f er e n c e,   b aselin d r if ts ,   m o tio n   ar tifa cts  an d   elec tr o m y o g r ap h y   ( E MG )   n o is e.   I n   th is   wo r k ,   n o is is   r em o v ed   u s in g   Sav itzk y - Go lay   f ilter s .   T h ese  f ilter s   s m o o th   o u n o is y   s ig n als  with   l ar g f r e q u en c y   s p an .   I n   g e n er al,   f ilter in g   r ep lace s   ea ch   v alu o f   s ig n al  with   p o in ts   th at  m ea s u r n ea r ly   th s am u n d er l y in g   v alu e .   I n   m o v in g   av er ag f ilter s ,   to tal  win d o len g th   o f      = 2 + 1   s am p les  is   r ep lace d   b y   its   av er ag v alu as ;       EC G   B e a t   S e g me n t a t i o n   P e ak  D e t e ct i o n   S e g me n t e d   B e a t   ECG  Sig n al   M I T - B I H   D a t a b a se   Fe at u r e  E x t r ac t i o n   R e sN e t 1 8   O p t i m i z e d   S V M   C l a ssi f i c a t i o n   Re m o v al  o f   N o i se   D e n o i se d  Sig n al   N o i sy   S i g n a l       E C G   2 D I ma g e   D a t a b a se   S V M   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Dete ctio n   o f c a r d ia a r r h yth m ia   u s in g   d ee p   C N N   a n d   o p timiz ed   S V M   ( Mo h eb b a n a a z )   219   ̂ = 1 + =   (1 )     Sav itzk y - Go lay   f ilter s   g e n er al ize  th is   id ea   b y   least - s q u ar es  f itti n g   a     -   o r d er   p o ly n o m ial  t h r o u g h   th s ig n al  v alu es  in   t h win d o an d   tak in g   th ca lc u lated   c en tr al  p o in o f   th e   f itted   p o ly n o m ial  cu r v as  th e   n ew  s m o o th ed   d ata  p o i n t.  L et  th d eg r ee     p o ly n o m ial  co n s id er ed   as     ( + ) = ( ) ( ) ! = 0   (2 )     Af ter   co n v o lv in g   th p o ly n o m ial  an d   r ea r r a n g in g   th s u m m a tio n s   we  g et     ( + ) = ( ) ( ) ! = 0 =     = ( ) ( ) ! = 0   =   (3 )     Fo llo win g   eq u atio n   m u s t b s a tis f ied   f o r   r ep r o d u cin g   t h v al u es o f   d eg r ee   p .     =   = { 1                               = 0                           0                               = 1 , 2 , . 0                         >                                             (4 )     2 . 1 . 2 .   E CG   bea t   s eg m ent a t io n   C o n s id er in g   n o is e - f r ee   s ig n al,   th n e x s tep   is   to   ex tr ac t   B ea ts .   MI T - B I ar r h y th m ia  d atab ase  also   p r o v id e d   a n n o tatio n   f i les  wit h   th is   d atab ase.   T h ey   r ec o r d ed   th lo ca tio n   o f   R - p ea k   an d   th e   ty p o f   ea c h   h ea r tb ea t.  R   p ea k s   ar e   id en tif ied   u s in g   an n o tatio n   f iles .   T h a v er ag e   R R   in ter v al  is   ca lc u lated   b y   av e r ag in g   p r eRR   in ter v al  an d   p o s tR R   in ter v al.   An   o n s et  d u r atio n   o f   1 /3 r d   o f   a v er ag e   in ter v al   an d   o f f s et  d u r atio n   o f   2 /3 r d   o f   av e r ag e   in ter v al  is   s elec ted   to   ex tr ac o n E C b ea t.   Simu lated   r esu lts   o f   n o is r em o v al  a n d   b ea t   s eg m en tatio n   p r o ce d u r ar e   s h o wn   in   s ec tio n   3 .   T h ese  b ea ts   ar f u r th e r   co n s id er ed   f o r   f ea t u r ex tr ac tio n .     2 . 2 .       F ea t ure  ex t ra ct io n t hro ug h t ra ns f er   lea rning   T r ain in g   d ee p   n etwo r k   f r o m   s cr atch   with   d ata  s ca r city   is   ti m e - co n s u m in g .   An   a lter n ativ e   ap p r o ac h   is   to   u s th co n ce p o f   tr an s f er   lear n in g   to   ex tr ac f ea tu r es.  Dee p   m o d els  ex tr ac ts   f ea tu r e s   b y   u tili zin g   co n v o l u tio n al  lay er s .   T h ese  lay er s   h av g r o u p   o f   f ilter s   th at  co n v o lv es  with   lay er   k e r n els  to   g en er ate  ten s o r   o f   f ea tu r es.  Dep en d in g   o n   th ' s tr id e '   f ilter   wi ll  m o v f r o m   o n p o in to   th n e x in   ea ch   p r o g r ess io n .   Z er o   p ad d in g s   ar e   d o n e   to   t h f ilter s   if   th e   co n v o lu tio n al  lay er   d o es  n o t   co v er   t h e   e n tire   E C b ea t.  E ac h   lay er   o f   C NN  Mo d el  p r o d u ce s   a   r esp o n s e,   o r   ac tiv atio n ,   f o r   g iv en   i n p u b ea t.  Ho wev e r ,   o n ly   a   f ew  lay er s   with in   C N Netwo r k   ar s u itab le  f o r   ex tr ac tin g   f ea tu r e s .   T h in itial  lay er s   o f   th n et wo r k   ca p tu r b asic   E C f ea tu r es,  s u ch   as  ed g es,  s lo p es  an d   c u r v es.  As  m o r e   lay er s   ar e   ad d e d   d e ep   f ea tu r e s   lik s m all  cu r v es,   s lo p es  g et  ex tr ac ted .   T h is   b u i ld s   u p   in tu itio n   as  to   wh y   th e   f ea tu r es  ex tr ac ted   f r o m   C NNs  wo r k   s o   well  f o r   d etec tin g   ab n o r m al   E C s ig n als.  T h ten s o r   o f   f ea tu r e   m ap s   g en er ate d   is   d eter m i n e d   th r o u g h   r ec tifie d   lin ea r   u n it  ( R eL U)   as  an   ac tiv atio n   f u n ctio n .   C o n v o lu tio n   o p er atio n   b etwe en   c o n v o lu tio n al  f ilter s   an d   k er n els  is   d ef in ed   as     = ( 1  + )     (5 )       is   r an g o f   co n v o lu tio n   k er n els  with   k er n el   s ize  5   o r   3 ,     g iv es  o u tp u o f   n e u r o n     at  lay er     is   th b ias   o f   n eu r o n      is   th weig h k er n el  n eu r o n     at  la y er   1   an d   n eu r o n     at  lay er   ( . )   r ep r esen ts   ac tiv atio n   f u n ctio n   R eL U.   W h av ex p lo r ed   C NN  ar ch itectu r r esn et1 8   f o r   ex tr ac tin g   f ea tu r es .   T h lay er e d   a r ch itectu r e   o f   R esn et1 8   an d   in ter n al   ar ch it ec tu r o f   r esid u al   b lo c k s   is   s h o wn   in   Fig u r e   2 .   R esn et1 8   h as  o n co n v o lu tio n   lay er ,   eig h t   r esid u al  b lo ck s   a n d   o n f u lly   co n n ec te d   lay er .   E ac h   r esid u al  b lo ck   h as  two   co n v o lu tio n al  lay er s   i.e . ,   R esNet1 8   h as  to tal  o f   1 8   lay er s .   R esNet - 1 8   h as  b ee n   tr ain ed   u s in g   t h e   I m ag eNe d ataset  o n   m o r e   th an   m illi o n   im a g es  an d   ca n   class if y   im ag es  in to   1 0 0 0   o b j ec ca teg o r ies.  T h e   in p u lay e r   r e q u ir es  an   im ag e   o f   s ize  2 2 4   x   2 2 4   f o r   tr ain in g .   Hen ce ,   d ata  au g u m en tatio n   is   p er f o r m ed .   I n   th is   s tu d y ,   o n - t h e - f ly   d ata  au g m e n tatio n   is   p er f o r m ed   o n   ea ch   b ea b ef o r e x tr ac tin g   f e atu r es.  T h is   tech n iq u e   g en er ates  m o r ac c u r ate   an d   r o b u s b ea t   with   s p ec if ie d   s ize   an d   av o id s   lo s s   o f   in f o r m ati o n .   A u g u m e n tatio n   r ed u ce s   th e   r is k   o f   o v er f itti n g   d r asti ca lly .   T h is   au g m en te d   d atab ase  a d ap t s   R esNet1 8   co n f ig u r atio n .   T h e   co n v o l u tio n   k er n el  s ize   an d   a ctiv atio n s   in   th r esid u al  b lo c k s   o f   R esNet1 8   r em ain   u n ch a n g ed .   T h ex is tin g   f u lly - co n n ec ted   lay er   with   1 0 0 0   n o d es  is   d is ca r d ed   an d   an   ac tiv atio n   R eL is   u s ed   af ter   th p o o lin g   lay er .   Fo r   wid r an g o f   im a g es,  th R esNet1 8   m o d el  h as  lear n ed   f ea tu r e s .   Ad ap tin g   th e   s am weig h ts   an d   ac tiv atio n s ,   th m o d el  lear n s   r eq u ir ed   f ea tu r es.  T h f in al  p o o lin g   lay er   p o o ls   th in p u t f ea t u r es o v er   all  s p atial   lo ca tio n s ,   g iv in g   - by -   f ea tu r s et  in   to tal.     r ep r esen ts   th to ta n u m b e r   o f   o b s er v atio n s   an d     r ep r e s en ts   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  24 ,   No .   1 Octo b er   2 0 2 1 217  -   2 2 5   220   n u m b er   o f   f ea tu r es  ex tr ac ted   f o r   ea ch   o b s er v atio n .   Po o lin g   l ay er   h as  5 1 2   n o d es  wh ich   af te r   ac tiv atio n s   g iv es  5 1 2   f ea t u r es.  T o tal  o b s er v atio n s   co n s id er ed   i n   th is   s tu d y   ar e   4 5 9 4 3 .   Hen ce ,   Featu r s et   o f   s ize  4 5 9 4 3   - by - 5 1 2   is   e x tr ac ted .   I llu s tr atio n   o f   Featu r ex t r ac tio n   u s in g   tr a n s f er   lear n i n g   Via  R esNet1 8   is   s h o wn   in   Fig u r 3 T h Featu r es e x tr ac ted   u s in g   t h is   m o d el  ar e   f u r th er   g iv en   f o r   class if icatio n .         ( a)   L ay er e d   ar ch itectu r e     ( b )   R esid u al  b lo ck     Fig u r 2 .   Ar c h itectu r o f   R esn et1 8   p r etr ai n ed   m o d el           Fig u r 3 .   I ll u s tr atio n   o f   f ea tu r ex tr ac tio n   an d   class if icatio n   u s in g   tr an s f er   lear n in g   v ia  R esNet1 8   an d   o p tim ized   SVM       2 . 3 .       Cla s s if ica t io n us ing   o pt im ized -   SVM   T h f ea tu r s et  e x tr ac ted   o f   s ize  4 5 9 4 3   - by - 5 1 2   h as  in p u d ata  = { 1 , 2 , . } = { 1 , 2 , . }   with   lear n in g   tar g ets  = { 1 , 2 , . } .   T h is   f ea tu r s et  is   s p lit   in to   tr ain in g   an d   test in g   f ea tu r s ets.  Usi n g   th tr ain in g   f ea tu r s et  th SVM  is   tr ain ed   to   o n tain   h y p e r p l an e   e x p r ess ed   as   + = 0 .   Her     is   th n u m b er   o f   la b els/ clas s es,      is   n o r m al   v ec to r   a n d       is   th in ter ce p o f   h y p er p lan e.   W h en   m in im u m   o f     is   ac h iev ed   th en   th is   p lan b ec o m es   o p tim u m   h y p e r p lan e.   T o   av o id   o v er f itti n g   s to ch asti g r ad ien d escen ( SGD)   o p tim izer   is   im p lem en ted   to   m in im ize  th o b ject iv f u n ctio n .   T h e   o b jectiv f u n ctio n   o f   SVM  class if ier   is   g iv en   as     =  1 2 +         = 1   (6 )     wh er e     is   r elax atio n   v a r iab le.     T h lo s s   f u n ctio n   m ea s u r es  t h f it  b etwe en   th ac tu al  an d   p r ed icted   v al u es.  As  th lo s s   f u n ctio n   d ec r ea s es,  r o b u s tn ess   in cr ea s es.  T h lo s s   f u n ctio n   is   t h cr u cial  Me asu r f o r   m o d el  to   co n v er g e.   C o n s id er in g   th is   co n s tr ain ,   t h e   o b jectiv f u n ctio n   o f   SVM  b e co m es ;     =  1 2 +    [ 0 , 1 ] = 1     (7 )           M a x   p o o l   3 X3   c o n v , 6 4 ,   s t r i d e   2   M a x   p o o l   F u l l y   c o n n e c t e d   l a y e r   R e si d u a l   B l o c k s   D a t a   F l o w   (a )   L a y e re d  ar c h itec tu re                   3 X 3   c o n v , 1 2 8 ,   3 X 3   c o n v , 1 2 8   R e LU   R e LU   R e LU   (b )   Re s id u a l  Blo c k               M a x   p o o l   3 X3   c o n v , 6 4 ,   s t r i d e   2   M a x   p o o l   F u l l y   c o n n e c t e d   l a y e r   R e si d u a l   B l o c k s   D a t a   F l o w   (a )   L a y e re d  ar c h itec tu re                   3 X 3   c o n v , 1 2 8 ,   3 X 3   c o n v , 1 2 8   R e LU   R e LU   R e LU   (b )   Re s id u a l  Blo c k           Re siz e   F e a t u r e   e x t r a c t i o n   u si n g   R e sN e t 1 8       F e a t u r e   S e t   T e st  S e t   T r a i n i n g   S e t   L e a r n i n g   A l g o r i t h m   G e n e r at e d  M o d e l   C l a ssi f i c a t i o n   o u t p u t   ECG  2 D  I m ag e   D a t a b a se   A u g m e n t e d   D a t a b a se   T r an sf e r   L e a r n i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Dete ctio n   o f c a r d ia a r r h yth m ia   u s in g   d ee p   C N N   a n d   o p timiz ed   S V M   ( Mo h eb b a n a a z )   221   L o ca l   o p tim u m   o f   SVM   is   f o u n d   o u u s in g   SGD  alg o r ith m .   T o   u p d ate  th p ar am eter s   s a m p les  ar r an d o m l y   s elec ted .   Acc o r d i n g ly ,   th o b jectiv f u n cti o n   is   f o r m u lated   as ;     =  1 2 + m a x [ 0 , 1 ]   (8 )     Pro ce s s   o f   d ataset  lear n in g   b e co m es  v er y   f ast   wh en   s am p le  g r ad ien t   is   u s ed   to   u p d ate   g r a d ien t .   T h g r ad ien t is n o te d   as f o llo ws.     = [ > 1 ]     (9 )     Her s ec o n d   ter m   is   an   in d icat or   f u n ctio n ,   wh ich   b ec o m es  1   wh en   > 1     o r   else it  b ec o m es  0 I ter atio n s   ca n   b d ef in e d   as ;        + 1 =     (1 0 )     = 0 1 + 0 ,           0 = 1     (1 1 )     wh er   is   th s tr id e,   th at  d eter m in es  th tim e   elap s ed   b y   m o d el  to   r ea ch   th o p tim al  v alu e.   Af ter   tr ai n in g   th SVM  class if ier ,   it  is   test ed   u s in g   test in g   f ea tu r s et.   T o   ju s tify   th ef f ec tiv en ess   o f   o p ti m izatio n ,   we  h a v e   class if ied   E C b ea ts   u s in g   SV an d   th c o m p ar e d   its   p er f o r m an ce   with   o p tim ized   SVM.       3.   RE SU L T A ND  D I SCU SS I O NS     I n   th is   s tu d y ,   MI T - B I ar r h y th m ia  d atab ase  is   co n s id er ed .   T h p r o p o s ed   m o d el  is   s im u lated   an d   test ed   u s in g   MA T L AB   s o f t war ( 2 0 2 0 b )   p ac k a g in s t alled   o n   W in d o ws  1 0   p lat f o r m   with   s y s tem   co n f ig u r atio n   I n tel  c o r i7 - 9 t h   Gen ,   3 . 6   GHz   C PU,  1 6   G B   R AM ,   an d   NVI DI GeFo r ce   GT 1 0 6 0   4 GB   GPU.   T h s im u lated   r esu lts   a r s h o wn   an d   d is cu s s ed   in   th f o llo win g   s ec tio n s .   No is i s   r em o v ed   u s in g   S - Go lay   Fil ter in g   m en tio n ed   in   s ec tio n   2 . 1 . 1 .   E C Sig n al  af ter   r em o v al  o f   No is f r o m   No i s y   E C s ig n al  is   as   s h o wn   in   Fig u r 4 .           Fig u r 4 .   R em o v al  o f   n o is f r o m   E C s ig n al       As  ea ch   r ec o r d   h as  d if f er e n t y p es  o f   E C b ea ts ,   we  n ee d   to   s eg m en th b ea ts   an d   lab el   as  p er   th e   ab n o r m alities .   E C b ea s eg m en tatio n   is   d o n as  d is cu s s ed   in   s ec tio n   2 . 2 . 1 .   Fig u r 5   s h o ws  E C p ea k s   d etec ted   an d   Fig u r 6   s h o ws  s eg m en ted   E C b ea t.   T h ese  s eg m en ted   E C b ea ts   ar s to r ed   as  E C im ag es  an d   co n s id er ed   f o r   f u r th er   p r o c ess in g .   A   to tal  o f   4 5 , 9 4 3   E C b ea ts   ar e   ex tr ac ted   o f   wh ich   3 6 , 7 5 3   b e ats  ar u s ed   f o r   tr ain in g   an d   9 , 1 9 0   b ea ts   ar u s ed   f o r   test in g .   T ab le  1   s u m m ar i ze s   th to tal  b ea ts   co n s id er ed   af ter   s eg m en tatio n .   Featu r e   ex tr ac tio n   is   d o n e   u s in g   T r an s f e r   le ar n i n g   b ased   R esNet1 8   m o d el   as  d is cu s s ed   in   s ec tio n   2 . 2   an d   class if ied   u s in g   o p tim ized - SVM  as d is cu s s ed   in   s ec tio n   2 . 3   T h c o n f u s io n   ch a r d e p icts   th p er f o r m a n ce   o f   th e   m o d e l.  I d ep icts   h o th e   p a r ticu lar   tr ain e d   m o d el  is   p er f o r m in g   o n   g iv e n   test   d at aset  f o r   wh ich   th ac tu al  v alu es  ar alr ea d y   k n o wn .   Pre d icted   c lass   o f   E C b ea is   co n s id er ed   o n   X - ax is   an d   t r u c lass   o f   E C b ea is   co n s id er ed   o n   Y - ax is Fig u r 7   s h o ws  th co n f u s io n   ch ar t   o b tain ed   u s in g   u s in g   R esn et1 8 +SVM   an d   Fig u r 8   s h o ws  t h co n f u s io n   c h ar o b tain ed   u s in g   u s in g   R esn et1 8 +o p tim ized   SV M.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  24 ,   No .   1 Octo b er   2 0 2 1 217  -   2 2 5   222       Fig u r 5 .   E E p ea k   d etec io n       Fig u r 6 .   Seg m e n ted   E E b ea r       T ab le  1 .   Su m m a r y   o f   E C b e ats      N   L   R   V   P   A   f   F   !   j   X   a   E   J   e   Q   To t a l   B e a t s   Tr a i n i n g   B e a t s   8 6 7 0   6 4 6 0   5 8 0 7   5 7 0 4   5 6 2 2   2 0 3 7   7 8 6   6 4 2   3 7 8   1 8 3   1 5 4   1 2 0   85   66   13   26   3 6 7 5 3   Te st i n g   B e a t s   2 1 6 8   1 6 1 5   1 4 5 2   1 4 2 6   1 4 0 6   5 0 9   1 9 6   1 6 1   94   46   39   30   21   17   3   7   9 1 9 0   To t a l   B e a t s   1 0 3 8 3   8 0 7 5   7 2 5 9   7 1 3 0   7 0 2 8   2 5 4 6   9 8 2   8 0 3   4 7 2   2 2 9   1 9 3   1 5 0   1 0 6   83   16   33   4 5 9 4 3           Fig u r 7 .   C o n f u s io n   ch a r t u s i n g   R esn et1 8 +SVM           Fig u r 8 .   C o n f u s io n   ch a r u s in g   R esn et1 8 +o p tim ized   SVM   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Dete ctio n   o f c a r d ia a r r h yth m ia   u s in g   d ee p   C N N   a n d   o p timiz ed   S V M   ( Mo h eb b a n a a z )   223   T o   ch ec k   th e   ef f icien cy   o f   d ev elo p ed   class if ier s ,   we  ev alu ate  th p r ec is io n ,   s p ec if icity ,   r ec all ,   F - s co r e,   m ath ews c o r r elatio n   co ef f icien ( MCC )   an d   ac cu r ac y .   Fo r m u lae  ar lis ted   b elo w       (  ) =   +    ( 1 2 )       (  ) =   +    ( 1 3 )       (  ) =   +      ( 1 4 )      (  ) =   + 0 . 5 (  +  )     ( 1 5 )      = (   ) (   ) (  +  ) (  +  ) (  +  ) (  +  )     ( 1 6 )       =  +   +  +  +      ( 1 7 )     W h er    g iv es  T r u p o s itiv es,     g iv es  T r u n eg ativ es,     g iv es  Fals e   p o s itiv es  an d      g iv es   Fals n eg ativ es.  Per f o r m an ce   Me asu r es  o f   ea ch   E C class   ar e   s u m m ar ized   in   T a b le  2 Av er ag p r ec is io n ,   R ec all,   s p ec if icity ,   s co r an d   MCC   ac h iev ed   b y   SVM   is   9 8 . 4 7 %,  9 4 . 2 5 %,  9 9 . 8 7 %,   9 8 . 8 0 %,  9 5 . 9 5 % .     Av er ag p r ec is io n ,   R ec all,   s p ec if icity ,   s co r an d   MCC   ac h iev ed   b y   Op tim ized   SVM   is   9 9 . 5 1 %,   9 6 . 4 2 %,   9 9 . 9 2 %,  9 7 . 7 8 %,  9 7 . 8 0 % .     Ov er all  ac cu r ac y   ac h iev ed   b y   SVM  is   9 8 . 0 6 an d   ac c u r ac y   ac h ie v ed   b y   Op tim ized - SVM    is   9 8 . 7 %.       T ab le  2 .   Per f o r m an ce   m ea s u r e s   u s in g   R esn et1 8   f ea tu r es+  SVM   La b e l s   /   N o t a t i o n   R e s n e t 1 8 + S V M     La b e l s   /   N o t a t i o n   R e s n e t 1 8 + o p t i mi z e d - S V M   Pr    ( %)   Re    ( %)   S p     ( %)   Fs     ( %)   M C C   ( %)     Pr    ( %)   Re    ( %)   S p     ( %)   Fs     ( %)   M C C   ( %)   N   ( 1 )   9 8 . 5 4   9 9 . 9 0   9 9 . 9 7   9 9 . 2 2   9 8 . 9 8     N   ( 1 )   9 9 . 5 4   9 9 . 7 6   9 9 . 9 2   9 9 . 6 5   9 9 . 5 4   ( 2 )   9 7 . 6 9   9 9 . 7 5   9 9 . 9 4   9 8 . 7 1   9 8 . 4 4     ( 2 )   9 8 . 8 9   9 9 . 2 5   9 9 . 8 4   9 9 . 0 7   9 8 . 8 7   R   ( 3 )   9 9 . 5 6   9 4 . 9 7   9 9 . 0 6   9 7 . 1 2   9 6 . 7 4     R   ( 3 )   9 9 . 1 1   9 9 . 6 5   9 9 . 9 3   9 9 . 3 8   9 9 . 2 6   V   ( 4 )   9 8 . 1 5   9 7 . 1 2   9 9 . 6 1   9 7 . 6 3   9 7 . 3 2     V   ( 4 )   9 9 . 3 6   9 8 . 9 4   9 9 . 8 5   9 9 . 1 5   9 9 . 0 4   P   ( 5 )   9 9 . 7 8   9 8 . 5 0   9 9 . 8 0   9 9 . 1 4   9 9 . 0 3     P   ( 5 )   9 6 . 2 3   9 9 . 9 2   9 9 . 9 9   9 8 . 0 4   9 7 . 8 0   A   ( 6 )   8 7 . 8 3   9 6 . 4 6   9 9 . 8 1   9 1 . 9 4   9 1 . 6 1     A   ( 6 )   9 9 . 1 3   8 9 . 7 8   9 9 . 4 6   9 4 . 2 2   9 4 . 0 6   f   ( 7 )   9 9 . 4 8   9 8 . 4 6   9 9 . 9 6   9 8 . 9 7   9 8 . 9 5     f   ( 7 )   1 0 0   9 3 . 8 7   9 9 . 8 7   9 6 . 8 4   9 6 . 8 2   F   ( 8 )   9 8 . 7 7   1 0 0   1 0 0   9 9 . 3 8   9 9 . 3 7     F   ( 8 )   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   ( 9 )   1 0 0   9 5 . 7 4   9 9 . 9 5   9 7 . 8 2   9 7 . 8 2     !   ( 9 )   1 0 0   9 6 . 8 0   9 9 . 9 6   9 8 . 3 7   9 8 . 3 7   j   ( 1 0 )   9 5 . 8 3   1 0 0   1 0 0   9 7 . 8 7   9 7 . 8 8     j   ( 1 0 )   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   X   ( 1 1 )   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0     X   ( 1 1 )   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   a   ( 1 2 )   1 0 0   70   9 9 . 9 0   8 2 . 3 5   8 3 . 6 2     a   ( 1 2 )   1 0 0   9 3 . 3 3   9 9 . 9 7   9 6 . 5 5   9 6 . 5 9   ( 1 3 )   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0     ( 1 3 )   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   J (‘ 1 4 )   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0     J (‘ 1 4 )   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   e   ( 1 5 )   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0     e   ( 1 5 )   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   1 0 0   Q   ( 1 6 )   1 0 0   5 7 . 1 4   9 9 . 9 6   7 2 . 7 2   7 5 . 5 8     Q   ( 1 6 )   1 0 0   7 1 . 4 2   9 9 . 9 7   8 3 . 3 3   8 4 . 5 0   A v e r a g e   9 8 . 4 7   9 4 . 2 5   9 9 . 8 7   9 8 . 8 0   9 5 . 9 5     A v e r a g e   9 9 . 5 1   9 6 . 4 2   9 9 . 9 2   9 7 . 7 8   9 7 . 8 0   O v e r a l l   A c c u r a c y   =   9 8 . 0 6   %     O v e r a l l   A c c u r a c y   =   9 8 . 7 0 %       Sev er al  s tate  o f   a r s tu d ies  atte m p ted   b y   m an y   r esear ch er s   is   s h o wn   in   T ab le  3 .   Ou r   p r o p o s ed   m o d el,   o u tp er f o r m ed   all  State  o f   ar t T ec h n iq u es a n d   class if ied   1 6   ty p e s   o f   E C b ea ts   with   an   ac cu r ac y   o f   9 8 . 7 0 %.               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  24 ,   No .   1 Octo b er   2 0 2 1 217  -   2 2 5   224   T ab le  3 .   C o m p a r is o n s   with   s tate - of - ar t m o d el s   S t u d y   B e a t s   C l a s ses   M e t h o d   P e r f o r ma n c e   M e l g a n i   e t   a l .   [ 1 6 ]   4 0 4 3 8   6   P S O + S V M   A c c   8 9 . 7 2   %   Li   e t   a l .   [ 1 7 ]   7 2 0   5   k - I C A + S V M   A c c   9 7 . 7 8   %   O so w sk i   e t   a l .   [ 1 8 ]   1 2 7 8 5   13   H O S + S V M   A c c   9 5 . 9 1   %   V e n k a t e sa n   e t   al .   [ 1 9 ]   -   2   H R V   +   S V M   A c c   9 6 . 0 0   %     Y a n g   e t   al .   [ 2 0 ]   1 0 4 9 8 6   15   A K M C + K N N   A c c   9 7 . 7 0   %   R o d r i g u e z   e t   a l .   [ 2 6 ]   6 4 2 6 0   16   M o r p h o l o g y + D e c i s i o n   A c c   9 6 . 1 3   %   O h   e t   al .   [ 2 7 ]   1 6 4 9 9   5   C N N + LST M   A c c   9 8 . 1 0   %   M o u s a v i   e t   a l .   [ 2 8 ]   7 5 0   5   C N N - LSTM   A c c   9 2 . 5 0   %   P r o p o se d   M o d e l   4 5 9 4 3   16   R e sN e t 1 8 + S V M   R e sN e t 1 8 +   O p t i m i z e d   S V M   A c c   9 8 . 0 6 %   A c c   9 8 . 7 0   %       4.   CO NCLU SI O N     Dee p   l ea r n in g - b ased   C NN  m o d els  h av e   b ee n   p r o p o s ed   to   cl ass if y   1 6   t y p es  o f   E C b ea ts .   MI T - B I H   ar r h y th m ia  d atab ase  h as  b ee n   co n s id er ed   in   t h is   s tu d y .   T o   r em o v th n o is f r o m   s ig n al s   S - Go lay   f ilter in g   h as  b ee n   p er f o r m e d .   C o n s id er in g   n o is e - f r ee   s ig n al,   to tal  o f   4 5 , 9 4 3   E C b ea ts   ar ex tr ac ted   u s in g   E C b ea t   s eg m en tatio n   tech n iq u e .   Featu r ex tr ac tio n   is   d o n u s in g   d ee p   lear n in g   m o d el  an d   c lass if ied   u s in g   th e   p r o p o s ed   o p tim ized - SVM.   M u lticlas s   SVM  with   er r o r - c o r r ec tin g   o u tp u t   co d e   was  u s ed   an d   th e n   o p tim ized   u s in g   SGD  o p tim izer .   Op tim i za tio n   im p r o v ed   t h p er f o r m a n ce   o f   o u r   m o d el.   O u r   m o d el   r ec o r d e d   th b est  ac cu r ac y   o f   9 8 . 7 0 % c o m p ar e d   to   all  th r elate d   wo r k s .         RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A.  S   G o ,   D.  M o z a ffa rian ,   E.   Be n jam in ,   D.  Arn e tt ,   a n d   M .   J.  Blah a ,   Am e rica n   He a rt  As so c iat io n   C o u n c il   o n   Ep id e m io lo g y   a n d   P re v e n ti o n   S ta ti stics   Co m m it tee   a n d   S tro k e   S tat isti c S u b c o m m it tee ,   He a rt  Dise a se   a n d   S tr o k e   S ta ti st ics - 2 0 1 8   Up d a te:  a   re p o rt   f ro th e   Ame ric a n   He a rt  Asso c ia t io n ,   Circ u l a ti o n ,   v o l.   1 3 7 ,   n o .   1 2 ,   p p .   e 6 7 - e 4 9 2 ,   2 0 1 8 .     [ 2 ]   R.   J.  M a rt is,  U.   R.   Ac h a ry a ,   a n d   L.   C.   M i n ,   ‘‘E CG   b e a c las sifica ti o n   u si n g   P CA,  LDA,   ICA  a n d   d isc re te  wa v e let  tran sfo rm ,   Bi o me d .   S i g n a l   Pro c e ss .   Co n tro l ,   v o l.   8 ,   n o .   5 ,   p p .   4 3 7 - 4 4 8 ,   S e p .   2 0 1 3 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. b s p c . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 0 5 .     [ 3 ]   M o h e b b a n a a z ,   Y.   P a d m a   S a i   a n d   L.   Ra jan i   Ku m a ri ,   " re v iew   o n   a rrh y t h m ia  c las sifica ti o n   u si n g   ECG   sig n a ls , "   2 0 2 0   IEE I n ter n a ti o n a S tu d e n t s'  Co n fer e n c e   o n   El e c trica El e c tro n ics   a n d   Co mp u ter   S c ien c e   (S CEE CS ) 2 0 2 0 ,   p p .   1 - 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /S CE ECS 4 8 3 9 4 . 2 0 2 0 . 9 .   [ 4 ]   G .   B.   M o o d y   a n d   R .   G .   M a rk ,   " Th e   im p a c o t h e   M IT - BIH  Arrh y t h m ia  Da tab a se , "   in   IE EE   En g in e e rin g   in   M e d icin e   a n d   Bi o lo g y   M a g a zin e ,   v o l.   2 0 ,   n o .   3 ,   p p .   4 5 - 5 0 ,   M a y - Ju n e   2 0 0 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /5 1 . 9 3 2 7 2 4 .   L.  V.   [ 5 ]   L.   V.   Ra jan K u m a ri,   Y.   P a d m a   S a i,   a n d   N.   Ba laji,   R - P e a k   I d e n ti fica ti o n   in   ECG   S ig n a ls  u sin g   P a tt e rn - Ad a p ted   Wav e let  Tec h n i q u e ,   IE T J o u rn a o Res e a rc h ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 0 8 0 /0 3 7 7 2 0 6 3 . 2 0 2 1 . 1 8 9 3 2 2 9 .   [ 6 ]   P .   S ri   Lak sh m i   a n d   V.  L o k e sh   Ra ju ,   ECG   De - n o isi n g   u si n g   Hy b ri d   Li n e a riza ti o n   M e th o d ,   I n d o n e s ia n   J o u r n a l   o f   El e c trica En g in e e rin g   a n d   Co m p u ter   S c ien c e   (IJ EE CS ) ,   v o l.   1 5 ,   n o .   3 ,   p p .   5 0 4 - 5 0 8 ,   2 0 1 5 .     [ 7 ]   P .   S a rt h a k a n d   N.   M .   M ih ir,   I m p u lsiv e   No ise   Ca n c e ll a ti o n   fro m   ECG   S ig n a l   u si n g   Ad a p ti v e   F il ters   a n d   t h e ir   Co m p a riso n ,   In d o n e sia n   J o u rn a o f   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 C S ) ,   v o l .   3 ,   n o .   2 ,   p p .   369 - 3 7 6 ,   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 / ij e e c s.v 3 . i 2 . p p 3 6 9 - 3 7 6 .     [ 8 ]   H.  Ra h m a d L.  Nin i k   S ri  a n d   He r a wa ti ,   An   a p p ro a c h   o a d a p ti v e   n o tch   fi lt e rin g   d e sig n   fo e lec tr o c a rd io g ra m   n o ise   c a n c e ll a ti o n ,   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica E n g i n e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e   (IJ EE CS ) ,   v o l .   2 2 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 0 3 - 1 3 1 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 / i jee c s.v 2 2 . i 3 . p p 1 3 0 3 - 1 3 1 1 .     [ 9 ]   S .   Ra j K.  M a u ry a a n d   K .   C.   Ra y ,   k n o wle d g e - b a se d   re a l   ti m e   e m b e d d e d   p latfo rm   f o a rrh y t h m ia  b e a c las sifica t io n .   Bio m e d ,   En g . L e tt v o l .   5 ,   n o .   4 ,   p p .   2 7 1 - 2 8 0 ,   2 0 1 5 ,   d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s1 3 5 3 4 - 0 1 5 - 0 1 9 6 - 9 .     [ 1 0 ]   Q.  Li ,   C.   Ra ja g o p a lan   a n d   G .   D.   Cli ffo rd ,   " Ve n tri c u lar   F ib ril lati o n   a n d   Tac h y c a rd ia   Clas sifica ti o n   U sin g   a   M a c h i n e   Lea rn in g   Ap p ro a c h , "   in   IE EE   T r a n sa c ti o n o n   Bi o me d ica E n g i n e e rin g ,   v o l.   6 1 ,   n o .   6 ,   p p .   1 6 0 7 - 1 6 1 3 ,   Ju n e   2 0 1 4 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T BM E. 2 0 1 3 . 2 2 7 5 0 0 0 .     [ 1 1 ]   L.   V.  Ra jan Ku m a ri,   Y.  P a d m a   S a a n d   N.   Ba laji,   ECG   S i g n a P re p r o c e ss in g   Ba se d   o n   E m p iri c a M o d e   De c o m p o siti o n ,   M icr o e lec tro n ic s,  El e c tro ma g n e ti c a n d   T e lec o m mu n ica t io n s.  S p rin g e r,  Ne De lh i p p .   6 7 3 - 6 7 9 ,   2 0 1 6 .   [ 1 2 ]   L.   D .   S h a rm a   a n d   R .   K.  S u n k a ria ,   In fe rio r   m y o c a rd ial   in fa rc ti o n   d e tec ti o n   u sin g   sta ti o n a ry   wa v e let  tran sfo r m   a n d   m a c h in e   lea rn in g   a p p r o a c h ,   S ig n a l   Ima g e   Vi d e o   Pro c e ss ,   v o l .   1 2 ,   n o .   2 p p .   1 9 9 - 2 0 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s1 1 7 6 0 - 017 - 1 1 4 6 - z .     [ 1 3 ]   M .   M o h a n t y ,   S .   S a h o o ,   P Bisw a a n d   S .   S a b u t,   Eff ic ien c las sifica ti o n   o v e n tri c u lar  a rrh y th m i a u sin g   fe a tu re   se lec ti o n   a n d   C4 . 5   c las sifier,   Bi o me d ica l   S i g n a Pro c e ss in g   a n d   C o n tr o l ,   v o l.   4 4 ,   p p .   2 0 0 - 2 0 8 ,   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. b s p c . 2 0 1 8 . 0 4 . 0 0 5 .   [ 1 4 ]   M S h a rm a ,   R S .   Tan ,   a n d   U.   R .   Ac h a ry a ,   Au to m a ted   h e a rtb e a c las sifica ti o n   a n d   d e tec ti o n   o a rr h y t h m ia  u si n g   o p ti m a o rth o g o n a wa v e let  fil ters ,   In fo rm a ti c i n   M e d icin e   Un lo c k e d ,   v o l .   1 6 ,   p .   1 0 0 2 2 1 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j. imu . 2 0 1 9 . 1 0 0 2 2 1 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Dete ctio n   o f c a r d ia a r r h yth m ia   u s in g   d ee p   C N N   a n d   o p timiz ed   S V M   ( Mo h eb b a n a a z )   225   [ 1 5 ]   S.   C.   M a tt a ,   Z.   S a n k a ri ,   a n d   S .   R ih a n a ,   He a rt  ra te  v a riab il it y   a n a l y sis  u sin g   n e u ra n e two rk   m o d e ls   fo a u to m a ti c   d e tec ti o n   o f   li fe st y le  a c ti v i ti e s,   Bi o me d .   S ig n a Pr o c e ss   Co n tro l ,   v o l.   42 ,   p p .   1 4 5 - 1 5 7 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j. b s p c . 2 0 1 8 . 0 1 . 0 1 6 .     [ 1 6 ]   L.   V.   Ra jan i   Ku m a ri,   Y.   P a d m a   S a i   a n d   N.   Ba laji,   P e rfo rm a n c e   Ev a lu a t io n   o Ne u ra Ne two r k a n d   Ad a p ti v e   Ne u ro   F u z z y   In fe re n c e   S y ste m   fo Clas sifica ti o n   o Ca r d iac   Arrh y th m ia,”  In ter n a ti o n a J o u rn a o f   En g in e e rin g   &   T e c h n o l o g y ,   v o l .   7 ,   p p .   2 5 0 - 2 5 3 ,   2 0 1 8 .     [ 1 7 ]   F .   M e l g a n a n d   Y.   Ba z i,   " Clas sif ica ti o n   o El e c tro c a rd io g ra m   S ig n a ls  Wi t h   S u p p o rt   Ve c to M a c h i n e a n d   P a rti c le   S wa rm   Op ti m iza ti o n , "   in   IEE E   Tran sa c ti o n o n   In f o rm a ti o n   Tec h n o lo g y   in   Bi o m e d icin e ,   v o l.   1 2 ,   n o .   5 ,   p p .   6 6 7 - 6 7 7 ,   S e p t.   2 0 0 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T I TB. 2 0 0 8 . 9 2 3 1 4 7 .     [ 1 8 ]   H.  Li ,   X.  F e n g ,   L .   Ca o ,   H.  Li a n g ,   a n d   C .   M iao .,   No v e ECG   sig n a c las sifica ti o n   b a se d   o n   KIC n o n li n e a fe a tu re   e x trac ti o n ,   Circ u it s,  S y st.,   S ig n a l   Pro c e ss ,   v o l .   3 5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 1 8 7 - 1 1 9 7 ,   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s0 0 0 3 4 - 015 - 0 1 0 8 - 3 .     [ 1 9 ]   S .   Os o ws k i L.   T.   Ho a i a n d   T.   M a rk iew icz   S u p p o rt   v e c to r   m a c h in e   b a se d   e x p e rt  sy ste m   f o r e li a b le  h e a rt  b e a re c o g n it i o n ,   IEE T ra n s.B io me d .   En g ,   v o l .   5 1 ,   n o .   4 ,   p p .   5 8 2 - 5 8 9 ,   2 0 0 4 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T BM E . 2 0 0 4 . 8 2 4 1 3 8 .     [ 2 0 ]   C.   Ve n k a tes a n ,   P .   Ka rth ig a ik u m a r,   A.  P a u l,   S .   S a th e e sk u m a ra n   a n d   R .   K u m a r,   " ECG   S ig n a l   P re p ro c e ss in g   a n d   S VM  Clas sifier - Ba se d   Ab n o rm a li ty   De tec ti o n   i n   Re m o te  He a lt h c a re   Ap p li c a ti o n s,"   in   I EE Ac c e ss ,   v o l .   6 ,   p p .   9 7 6 7 - 9 7 7 3 ,   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /A CCES S . 2 0 1 8 . 2 7 9 4 3 4 6 .     [ 2 1 ]   H.  Ya n g   a n d   Z .   Wei,   " Arrh y t h m ia  Re c o g n it i o n   a n d   Clas sifica ti o n   Us in g   C o m b in e d   P a ra m e tri c   a n d   Visu a P a tt e r n   F e a tu re o ECG   M o r p h o lo g y , "   i n   IEE Acc e ss ,   v o l.   8 ,   p p .   4 7 1 0 3 - 4 7 1 1 7 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 /ACCE S S . 2 0 2 0 . 2 9 7 9 2 5 6 .   [ 2 2 ]   L.  B.   M a rin h o ,   N.  D.  M .   M .   Na sc ime n to ,   J.  W.   M .   S o u z a ,   M .   V.  G u rg e l,   P .   P .   R.   F il h o   a n d   V.  H.  C.   d e   Alb u q u e rq u e ,   " A n o v e e lec tro c a r d io g ra m   fe a tu re   e x trac ti o n   a p p ro a c h   fo r   c a rd iac   a rr h y t h m ia  c las sifica ti o n , "   Fu t u re   Ge n e r.  Co mp u t.   S y st ,   v o l.   9 7 ,   p p .   5 6 4 - 5 7 7 ,   A u g .   2 0 1 9 ,   d o i 1 0 . 1 0 1 6 /j . fu t u re . 2 0 1 9 . 0 3 . 0 2 5 .     [ 2 3 ]   M .   S h a rm a ,   R S .   Ta n ,   a n d   U.   R a jen d ra   Ac h a ry a ,   Au t o m a ted   h e a rtb e a c las sifica ti o n   a n d   d e tec ti o n   o a rr h y t h m ia  u sin g   o p ti m a o rt h o g o n a wa v e l e fil ters ,   In fo rm a t ics   in   M e d icin e   Un l o c k e d v o l .   1 6 ,   p .   1 0 0 2 2 1 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j. imu . 2 0 1 9 . 1 0 0 2 2 1 .     [ 2 4 ]   M o h e b b a n a a z ,   L .   V .   Ra jan i   K u m a ri,   a n d   Y.   P a d m a   S a i,   Clas sifica ti o n   o f   Arrh y t h m ia  Be a ts  Us in g   Op ti m ize d   K - Ne a re st  N e ig h b o Clas sifier,”   In :   Ud g a t a   S . K . ,   S e t h S . ,   S rira ma   S . N.   (e d s)  In tell ig e n S y ste ms .   L e c tu r e   No tes   in   Ne two rk s a n d   S y ste ms ,   S p r in g e r,   S in g a p o re ,   v ol .   1 8 5 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 9 8 1 - 33 - 6 0 8 1 - 5 _ 3 1 .     [ 2 5 ]   R.   Va ra th a ra jan ,   G .   M a n o g a ra n ,   a n d   M.   K.  P riy a n ,   b ig   d a t a   c las sific a ti o n   a p p r o a c h   u sin g   LDA  with   a n   e n h a n c e d   S VM  m e th o d   f o ECG  sig n a ls  in   c lo u d   c o m p u t in g ,   M u lt ime d i a   T o o ls  Ap p l ,   v o l .   7 7 ,   p p .   1 0 1 9 5 - 1 0 2 1 5 2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s 1 1 0 4 2 - 0 1 7 - 5 3 1 8 - 1 .     [ 2 6 ]   S.  Sa b a r S .   Dja n g g a n P .   S .   S e t y a wa n a n d   S .   An d a rin i,   T h e   P e a k   o t h e   P QRST   a n d   th e   Traje c to ry   P a th   o Eac h   Cy c le  o t h e   ECG   1 2 - Lea d   Wav e ,   In d o n e sia n   J o u r n a o E lec trica E n g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c i e n c e   (IJ EE CS ) ,   v o l.   4 ,   n o .   1 ,   p p .   1 6 9 - 1 7 5 ,   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 /i jee c s.v 4 . i1 . p p 1 6 9 - 1 7 5 .     [ 2 7 ]   J.  Ro d ri g u e z A.  G o n i a n d   A.  Ill a rra m e n d i,   Re a l - ti m e   c las sifi c a ti o n   o f   ECG o n   a   P DA ,   IE EE   T ra n s.  In f .   T e c h n o l .   Bi o me d ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   p p .   23 - 34 ,   2 0 0 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / TIT B. 2 0 0 4 . 8 3 8 3 6 9 .     [ 2 8 ]   S .   L.   Oh ,   E .   Y.  K.  Ng ,   R.   S .   Ta n ,   a n d   U.  R.   Ac h a ry a ,   ‘‘Au t o m a ted   d iag n o sis  o a rr h y t h m ia  u sin g   c o m b in a ti o n   o f   CNN   a n d   LS T M   tec h n iq u e wit h   v a riab le  le n g t h   h e a rt  b e a ts,’ ’  Co mp u t .   Bi o l .   M e d ,   v o l.   1 0 2 ,   p p .   2 7 8 - 2 8 7 ,   No v .   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. c o m p b io m e d . 2 0 1 8 . 0 6 . 0 0 2 .     [ 2 9 ]   S .   M o u sa v i,   A.  F o to o h i n a sa b ,   a n d   F .   Afg h a h ,   S i n g le - m o d a a n d   m u lt i - m o d a fa lse   a rrh y th m ia  a larm   re d u c ti o n   u sin g   a tt e n ti o n - b a se d   c o n v o lu ti o n a a n d   re c u rre n n e u ra n e two rk s,   PL o S   On e ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 ,   p .     e 0 2 2 6 9 9 0 ,   2 0 2 0 d o i:   1 0 . 1 3 7 1 /j o u r n a l. p o n e . 0 2 2 6 9 9 0 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.