Indonesi an  Journa of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   9 , No .   2 Febr ua ry   201 8 ,  pp.  403 ~ 409   IS S N:  25 02 - 4752 , DO I: 10 .11 591/ ijeecs . v9.i 2 . pp 403 - 409           403       Journ al h om e page http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Perform ance of S up port Vect or M achin e in  Class ifying E EG  Signal  of Dysle xic Child ren usi ng RBF  Kernel       AZ A.  Z ainuddi n 1 , W.  Mans or   2 ,  Kh uan Y . Lee 3   , Z . Ma hmoodin 4   1 ,2 Facul t y   of  El e ct ri ca l   Eng ine er i ng,   Univer si ti T e knologi   MA RA, 40450 Shah  Ala m ,   Sela ngor ,   Ma lay s ia   1,2,3,4 Com puta ti o nal   In te l li gen ce  Dete c ti on  RIG ,   Pharm ac eut i ca l   Li fe   Scie n ce s C ORE,   Unive rsiti  Te knologi MA RA,  40450  Shah  Ala m ,   Sela ngor ,   Ma lay s ia   2, 3 Medic a Eng in ee ring   T ec hnolo g y   Section,   Univ ersit i   Kuala L um pur,   53100   Gom bak,   Se la ngor ,   Malay s ia        Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Oct   1 9 , 201 7   Re vised  Dec   2 2 , 2 01 7   Accepte J an   14 , 2 01 8       D y slexia  is  ref err ed  as  le arn i ng  disabi li t y   t hat   ca uses  lear ner   havi ng   diffi cu lt i es  in  dec oding,   re adi ng  and  writi ng  words .   Thi disabi lit y   associ at es   with  learni ng  pr oce ss ing  reg ion  in  the   hum an  br ai n.   Ac ti vi ties  in   thi reg io n   ca be   exa m in e using  el e ct ro e nce pha logra m   ( EE G)  which  r ecord  el e ct r ic a ac t ivi t y   dur ing  le arn ing  proc es s.  Thi stud y   l ooks  int per fo rm anc of  Support  Vec tor  Mac hine   (SV M)  using  RBF   ker nel   in  c la ss if y ing  EE signal  of  Norm al ,   Poor  and  Cap abl e   D y slexic  ch il dr e during  writi n words   and  non - words .   Discre te   W avele Tr ansform   (DW T)   with  Daube ch i es  orde was  emplo y ed  t ext ra ct   the  po wer  of  beta  and   the t wav es  of  EE signal.  Bet and  Th eta/ Bet r atio  form   the   inpu fe at ur e for  cl assifi er.    Multi c la ss   one  ver sus   one   SV was  used  in  th cl assif ic a ti on  wher RBF   ker ne l   par amete rs  and  box  constra in v al ues  were   v arie with  the   f ac to of  10  to  ana l y z per form anc of  the   class ifi er .   It  was  found  tha the   best  per form anc e   of  SV with  91%  over all  a cc ur a c y   was  obtained  when  both  ker n e sca l and   box  constraint   ar set   to   one .   Ke yw or d s :   Dysle xia   Ele ct ro e nc ep ha logram   RB F k e rn el   Suppor t  V ect or Mac hin e   Copyright   ©   201 8   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   AZA. Zai nudd in   Faculty  of Elec tric al  Engineer ing ,     Un i ver sit i Te knol og i M ARA   40450 S hah A l a m , S el ango r,     Ma la ysi a   Em a il zub er@ un i kl.edu.m y       1.   INTROD U CTION     Dysle xia  is  ne uro bio lo gical   i neffici ency  of  so m par in   th brai that  m akes   t he  pe op le   exp e rience   diff ic ulty   in  ac qu i rin fl uen sk il ls  in  rea ding  al th ough  the hav e   recei ve a pprop riat academ ic   edu ca ti on   at   the  sam le vel  as  norm al   child re [ 1] Desp i te   this  le arn in disabili ty dysle xic   childre po s sess  the  s a m or  above  I le vel  com par ed wit h n or m al  ch il dr e [2]   Seve ral  stu dies   ha ve  bee c onduct e to   ide ntify  co gnit ive   stre ng t hs   a nd  weaknesse of  the  c hildr e us in com pu te m od el   analysis  fr om   Gibs on   te st  [3] Wh il Ma la ysi Mi nistry  of   Edu cat io use s   the   Dysle xia  chec li st   as  the  instr um ent  to  i den ti fy  the  prob a bili ty   of   th childre ha vi ng   le ar ning  di sabili ty   sp eci fic to  d ysl exia b y m easuri ng  t heir  ca p a bi li t y i sp el li ng rea ding,   an d wr it in g.     Be side  visu al ,   aud it ory proce ssing  a nd  w ord   te st  to  e xam ine  the  et i ology  of  dysle xia,  fur ther  stu dies  wer car ried  ou us i ng  i m a ging  te chn i ques  su ch  as  f unct ion al   Ma gn et ic   Re so nan c Im aging   fMRI  [4] Po sit r on   Em issi on   T om og ra phy  PET  [ 5] Ma gn et oen c ep ha logram   MEG  [ 6]   wh ic exam ine  cogniti ve  proces associat ed   wit le ar ning  disa bili ti es.  Howe ver,  EE a nal ysi is  the  s ubje ct   of  interest   in  this   stu dy  due  to  it s   pr act ic al it y and   c os t - e ff ect iv e   with  high te m po ral res olu ti on.   Ele ct rical   a ct ivit ie of   t he  br ai ca be  rec orded  an m on it or e noni nv a sively   us i ng  EE el ect r od e s   at ta ched   to   th scal p.   T his  sign al   s hows  act ivit ie of   t he  br ai re gion  du rin e xec uting  ta sk   s uch  as  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vol 9 ,  No.  2 Fe br uary   201 8   :   40 3     40 9   404   decodin g,   rea di ng ,   a nd  wr it in g.   EE si gn al   consi sts   of  se ver al   f re qu e nc ie s   bands .   Del ta   wav es  δ  ( 1 - 4H z ),   Theta  wa ves  θ   (4 - 7Hz) Al pha  wav e α   (8 - 12Hz ),   Be ta   wa ves  β  (13 - 30hz an G am m wav e γ  ( 31Hz   a nd   above that i ndic at e d iffe ren act ivit ie s an l evel of a war e ne ss in  t he brai n.    Hen ce se ver al   stud ie s   we re  cond ucted   t e xtract  a nd  cl assify   EEG   sig na in  ide ntifyi ng  I ntell igent   Quotie nt  (IQ)  [7]   as   well   EE relat ed  pro bl e m   su ch  a sl eep  st ud ie s   [ 8] epile ptic  [9,10]   m ental   ta sk   [ 11 ] m ental   i m aginar [12] m oto r   i m aginar [ 13] br ai n - c om pu te r   interface   [ 14, 15 ]   a nd   le a rni ng   disabili ty   [16]   t nam e a f ew. L at er,  the  ex t rac te EE si gn al  w as  sub j ect ed t cl assifi cat io n for ide ntific a ti on .     Var i ou s   cl assifi cat ion   te c hn i qu e ha ve  bee in vestigat e to  ide ntify  dy sle xia  accura te ly On of   them   is  SV M,  wh ic is  kn own  as  good  pe rfor m ance  cl assifi e com par ed  to  oth e cl assifi ers.   S V is  a   su pe r vised  bina ry  cl assifi cat i on   al gorithm   that  finds   the   op ti m al  separ at ing   bounda r in  hyperpla ne  by   m axi m isi ng   the  m arg in  of   t wo   cl asses/ trai ning  data.  SVM   has  great   abili ty   in  so lvin hi gh   dim ension   a nd   nonline a feat ur es H ow e ve r the  perf or m a nce  of  SV in  cl assify ing   dysle xia  us in the  op ti m u m   value   ob ta ine d by  va ryi ng the scale   of k e rn el   pa ra m et er h as  no t  bee n rep or te d.   It  is  antic ipate that  by  tu ni ng  the  kernel  par am et er  of  the  S VM,  t he  cl assifi er  can   pro du ce   hi gh  accuracy  in  c la ssifyi ng   dysle xia  and   pe r form   bette t han   oth e cl a ssifie rs.   T his  pap e descr i be the  cl assifi cat ion   of  EE sig nals  of   norm al poor  dysle xic  a nd  capab le   dysle xi childre usi ng   m ulti cl ass  SV bin a ry  le arn er  thr ough  one  ve rsu on c od i ng   desig n.   Va r yi ng   scal of   SV an RB kernel  par a m et er  is   carried  out t f ind  t he op ti m um  p ara m et ers.       2.   RESEA R CH MET HO D   In  this  wor k,   the  ex am inati o of  the  SV M   pe rfor m ance  in  cl assify in dysle xia  was  carried   out   thr ough  seve ra sta ges  w hich   include  sub j e ct   identific at ion EE si gn al   acqu isi ti on,  notc a nd   high   pass   filt ering ,   po we featu re  e xtrac ti on kernel  pa r a m et er  scal tun in g,   c ro s vali dation  an cl as sific at ion   as  s how in Figu re  1.             Figure  1.  Flo w  Char t   of EE G Si gn al   A naly sis       2.1   Subj ec I den tificat i on   and T as Proce dure   W i reless  bio   si gn al   ac qu isi ti on  syst em   g. naut il us   was  us e to  captu re  EE sig nal  from   the  scal of   the  childre n.   Head   c ov e r   con sist s   of  c hannel  el ect rodes  that  are  co m plied  with  internati onal   10  to  20  el ect ro de  placem ent  syst e m   was  us e duri ng   the  recordi ng.  These  el ec tro des  we re  po sit ion ed  at   C3,   P3 T and   FC in  the   le ft  side  of   the   br ai a nd   C 4,   P4 T an FC at   the  rig ht  side  of  the  brai as  sh ow in  Fi gure.  2.   T he   syst em   acq uire EE si gn al ,   am plifie an sam pled  it   us in a   sam pling   f requen cy   256Hz   befor e   transm itti ng  th e sig nal w irel e ssly  to  per s onal   com pu te r  for rec ordin a nd a naly zi ng .     Subj ec t Identi fi c a ti on (7 to 12  y ea r s  ol d) & Task   Proc edure   (Word  & Non - w o rd)   EE G  Si gnal  Ac qui s i ti on (8 c hannel  el ec trodes)   SV M Cl as s i fi c ati on   Fil ter: Notch  (50 Hz ) & Hi gh P as s  (0.5Hz)     End   Feature  ex t racti on: DW T db2    Power F eatures Beta  and Th eta  Band   RBF Kernel      Hi gh A c c urac y ?     Y es   No   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce  of  S up port Vect or  M ac hin e i n C lassif yi ng  E E G Sig na of  Dy sle xi   ( AZA.  Za i nuddin )   405       Figure  2. Ele ct rode  Plac em en t i Left  an Ri gh Hem isph er e of  Brai n .       In   t his  st ud y,   the  EE data  w ere   rec orde from   33   s ubj ect s   with  t he  a ge  r ang i ng  f ro m   to  12  ye a rs   old .   From   the  total   sub j ect s,  t he  distrib ution  is  norm al 17  poor  dysle xics   an ca pab le   dysle xics.  This   data  was  ac quired   with the  assist a nt fro m  D ysl e xi a A ss ociat ion   of Mal ay sia  and Ra kan D ysl e xia Mal ay sia  grou p.     Tw cat egories  of   w ord   were   pr epa re for  the  subj ect known  w ord  or  w ord  that  was  fa m iliar  to  the  su bject   with  w hich  ca be  vis ualiz ed  in  t heir   m ind   or  ha ve  sp eci fic   m ea ning.  Anothe cat egor is  non - wor wh ic has  no t   seen  befo re  by   the  su bject   or   w ord  that  ha ve  no  sp eci fi m eaning   in  par ti cula an is  no t   ref e rr in t a ny thing .   T hr ee  s et of  w ord  a nd  non - w ord  we re  pr e par e ba sed  on  their   ag ap pro pr ia te   t thei academ ic   le vel Set  A   was   f or   sub j ect   of  a ge   to   8,  set   B   was  for  s ubj e ct   of   a ge  to   10  an set   was  f or  su bject   of  age  11   to  12.  Ta ble  shows  five   ta sk perf or m ed  by  the  sub je ct   wh il their   br ai act ivit ie are   recorde d.        Table  1.  T asks   That  Wer e  Perform ed  Durin g EEG  Sig nal  R ecordin g   Task   Descripti o n   Task  1: Bas elin   Su b ject   was  ask ed   to   relax  an d   tr y   t o   th in k   o f   n o th in g   in   p articular   f o 4 0  seco n d s.   Task  2: Si m p le  Wo rd     Three  si m p le  wo r d were   sh o wn   o n b y   o n an d   th su b ject  was  ask ed  to write  th wo rd o n   a piece of  pap er  th en  r elax .   Task  3: Co m p lex   W o rd    Then   an o th er  th ree   co m p lex   wo rds   were   sh o wn   o n b y   o n an d   th e   su b ject  was  ask ed   to   write  th wo rd   th ey   saw  o n   a   p i ece  o f   p ap er   th en  r elax .   Task  4:  Si m p l e N o n - W o rd    Three  si m p le  n o n - wo rds   were   sh o wn   o n b y   o n an d   th su b ject   was ask ed  to writ th e word th ey   s aw  o n   a piece of  pap er  th en  r elax .   Task  5: Co m p lex   No n - W o rd   Three  co m p l ex   n o n - wo rds   were   sh o wn   o n b y   o n an d   th su b ject   was ask ed  to writ th e word th ey   s aw  o n   a piece of  pap er  th en  r elax .       Altog et her   17 dataset we r colle ct ed  where  each   datas et   con ta in 8 - e le ct ro de  rec ordin g.   He nce,   the  total   nu m ber   of   data  recorde was  1360 Ou of  this,  sixty - five   per ce nt   (6 5% of  the  dataset   was  use f or   trai ning  data a nd the  rem ai ni ng  thirty - five   pe rcen (35 %)  of the  dataset   was use f or te sti ng   data.     2.2   EE G Sig n al P re - pr ocessin g and Fe at ure Extr act i on   The  r eco rd e EEG  si gn al w ere  filt ered  us i ng   a   notc filt er  t el im inate  powe li ne  noise   at   50Hz   and   high  pas filt er  with  cuto ff   f reque nc of   0.5H to   re m ov dc  off set The  data  wer e   analy ze d   us in a   pro gr am   wr it te in  Ma tl ab .   Since  E EG  s ign al   is  non - sta ti on ary,  ti m e - scal analy sis  is  m or s uitab le   for  extract in the   unde rly ing   i nfor m at ion   tha oth e m et ho ds .   The   ra EE G   signa ls  we re  e xtracted   us i ng  D WT   to  dec om po se  t he  sig nal  int f reque ncy  sub - bands   a s how in  Fig ur e   3.  I this  w ork,   i nput  featu res  w ere  not   norm al iz ed  becau se t he ou t pu t  v a riat ion   was sm a ll .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vol 9 ,  No.  2 Fe br uary   201 8   :   40 3     40 9   406       Figure  3. D WT  D ec om po sit ion   of EE Si gnal       Ou of  seve ral  wav el et   fam ily Daubiechie s   of   orde ( db2)   wa e m plo ye to  pro vid EEG  sig nal   tim e - fr eq uen cy   scal re pr e sen ta ti on   as   it a bi li t to  local iz featu res  a nd   sm oo thin over  EE si gnal   [ 17 ] The  detai coe ff ic ie nt  D5   is  t heta  ba nd  that  ind ic at es  dr owsiness  a nd   t he  detai coeffic i ent  D is  beta   band,  wh ic ref e rs  t act ive  at te ntio a nd  w as  the   su bject   of  inte r est   in  this   stu dy Wh en   ta s is  pe rfo rm ed  by  the  su bject t he  br ai wa ves  wil sh ift  towa rds  increasin be ta   band  f requen cy   wh il the  rest  of  the   band   fr e qu e ncy  will  b red uce d.     Theta - Be ta   rati is  an  i nd ic at ion   of  the  r el at ion s hi bet wee inter nal ,   (slow  act ivit y)  an seq uen ti al (f ast   act ivit y)  [ 18, 19] T heta  band  re pr ese nt the  s ubco ns c iou s   m ind   an beta  ba nd  repr esents  the   co nsc iou s   m ind Br ai a ct ivati on   t hrough  theta - beta  r at io  was   exam ined  t a naly ze  the  br ai sta te   at   pa rtic ul ar  sit e   betwee lo gical   and   s ponta neous  processi ng.  Hi gh e r   rat io  ind ic at es  th et is  do m inant  w hile  lowe r   rati ind ic at es  beta is d om inant.      2.3   Clas sific at i on   In   t his  sta ge,   m ul ti cl ass  cl as sific at ion   with   on versus  on was  em plo ye to  cl assify   norm al po or   dysle xic  an c apab le   dysle xi c.  SV with  RB kernel  w as  then   a ppli ed   to  the  e xtracted  ba nd  po wer   featur e s   of  Be ta   an T he ta - Be ta   rati o.   SV cl assifi c at ion   is  base on  fi nd i ng  m a xim u m   m arg in   sepa rati on  bo unda ry   betwee t wo  c la sses.  I li nea f orm the  sep arati on  can   be  done  strai ght  f orward   but  f or   nonlin ear   co ndit ion ,   the  data   has  t be  placed  i f e at ur es  s pace  w her t he  se pa ra ti on   is  perform ed  in   hy per s pa ce.  Ke r nel   is  string  that  sp eci fies  the  kernel  f un c ti on   an is  us e to  m ap  the  data  fr om   inp ut  sp ace  into  ne sp ace.  T he re  are  three  ty pe of   kernel  f unct io that  ca be  u s ed.   They  a re  know as   Linea r,   Po ly nom ia l   and  RB F.  Po ly no m ia l   and   RB kerne are   us e f or   m app in no n - l inear  data  int hype rsp ace   T he  S VM  cl assifi er  can  be  w ri tt en  as   in E qu at io n ( 1) an the  RB ke rn el   functi on i s sho wn in E qu at ion   (2).       N i i i i b x x k y x f ,             (1)   2 2 2 || ' || e xp ' , x x x x k             (2)   2 2 1               (3)     Eq uation  ( 3)  sh ows    or  kern el   width   that  is  po sit ive  nu m ber   sp eci fyi ng   the  ke rn el   sc al factor  wh ic is  us e to  sp eci fy  the  sh a pe  of   pea k”   ei ther  br oa de or   pointed  bum p.   The  SV M   cl assifi er  with   RB F   kernel i giv e n by E qu at io n (4).     b x x y x f N i i i i 2 2 2 || || e x p           (4)     The  SV cl as sifie r   with  RB kernel  has  two  par am et ers;  ker nel  scal ( and   box  co nst raint  (C).  Box   co ns tr ai nt   is  reg ulati on  par am et er  wh ic co ntr ols  tradeoff   betwee m arg in  m axi m iz at ion   and   e rror of  trai ning  data. S VM w it h (C is  shown i E qu at ion   (5)    b x x y C x f N i i i i 2 2 2 || || e x p           (5)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce  of  S up port Vect or  M ac hin e i n C lassif yi ng  E E G Sig na of  Dy sle xi   ( AZA.  Za i nuddin )   407   To  obta in  the  op ti m al  par am et ers,   var yi n scal on   SV M   with  RB kernel  was  carrie out.  In   the   first  analy sis  the  box  c onstra int  was  va ried  from   0. 001  to  1000  by  incre a sing   fa ct or   of   10   wh il ke rne scale   was  set   to   1.  I the  sec ond  a na ly sis  the  kern el   scal e,     was  va ried  fr om   0. 001  t 1000  by  increasi ng  fact or  of  10   wh il the  box  c on st raint  was  fixe to  1.  Cros s - validat ion   with  K - fo l eq ual  to  te fo l ds   was  ap pl ie to  pr e dicts cl assif ic at ion  acc ur ac y wit the  lo w est  error is  perf or m ed   with  tra ining data.     Confus i on  m a trix  f o m ulticlass  wer e   th en  em plo ye in  orde to  ve rify  the  pe rfor m ance  of   cl assifi cat ion   m od el The  se ns it ivit y,  sp eci fici ty   and   acc uracy   we re  dete rm ined  us in Eq uation  ( 6) ,   ( 7)   a nd  (8) respecti vel y.      N P P PR e F T T T S y S e n s i ti v it ,             (6)     P N N NR p F T T T S y S p e c if ic it ,             (7)     N P N P N P c F F T T T T A A c c u r a c y ,             (8)       3.   RESU LT S  AND A N ALYSIS   Table  sho w the  re su lt   of   k - fo l c ro ss - validat io n   er ror  f or   va rio us   and  ke rn el   scal es.  It  is   obvious  that sc al e 1   for bo t h C  and  giv es t he  low e st er ror,   wh ic is  23%.       Table  2.   K - Fo l Cr os s - Vali da ti on   E rror            Scale         Cro ss  Validatio n   0 .00 1   0 .01   0 .1   1   10   100   1000   Bo x  Co n strain t,  C   0 .45   0 .43   0 .40   0 .23   0 .20   0 .21   0 .20   Kernel Sc ale,    0 .71   0 .71   0 .71   0 .23   0 .38   0 .55   0 .52       The  sensiti vity   ver s us   plo of   the  m ulti cl a ss  SV cl assifi er  wh e is  var ie from   0. 001  to  10 00   is  sh own  i Figure  4(a) As  c an  be  see n,   inc reasin m or than  0.1  decre ases  the  cl assifi er  sensiti vity   fr om   100%  to  92%  for  po or   dysle xic,  w hile  for  capab l dysle xi the  sensiti vity   rap idly   incr eases  from   25 to  75%.  I co ntr ast the  sensiti vity   fo norm al   su bject   do e no t   cha nge  and   sta ys  at   100% Furthe r m or e,   increasin C  a bove 1  giv e  no  ch a ng e s to  classi fier se ns it ivit y fo r  all  classe s.         (a)             (b)     Figure  4. Mult ic la ss SV M C la ssific at ion   Per f or m ance  Wh e n C  is v a ried  for N or m al , P oor Dysl exic a nd  Ca pab le   Dysle xic ( a Se ns it iv it y (b ) Speci fici ty       Figure  4(b)   s hows  t he  spe ci fici ty   of   m ulti cl ass  SV M   cl assifi cat ion  perform ance  wh ic was   m easur ed  for  var i o us   range  of   ( 0.001  to   1000).   It  can  be  seen  t hat  the  sp eci fici ty   for  cl assify ing   c apab le   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci,   Vol 9 ,  No.  2 Fe br uary   201 8   :   40 3     40 9   408   dysle xic  an norm al   su bj ect   decr ease from   100%  to  98%  and   95 resp e ct ively wh il fo po or   dysle xic  th e   sp eci fici ty  incre ases f ro m  6 3%  to 8 8% wh e C i s s et  at 1 . T h res ult rem ai ns   un c ha ng e d wh e C  is ab ov e  1.    Althou gh   in   the  ran ge  of   0.001  to  0.1  pe rfor m s   bette in  sp eci fici ty  fo norm al  a nd   ca pab le   dysle xic,  it   do es  not  pe rfor m   well   for  poor  dysle xic.  T hu s,  it   can  be   co nclu ded   t hat  equ al t is  the   op ti m al  s et ti ng   that  giv es  the  best  ov e rall   sensiti vity   and   sp eci fici ty   fo c la ssifyi ng   nor m al po or  dysle xic  an capab le   dysle xi c.   Figure  5(a)  a nd  ( b)   s hows  the  sensiti vity   and   s pecifici ty   fo norm al po or  dysle xic  a nd   ca pab le   dysle xic  res ulted  from   SV cl assifi ca ti on   wh e   value   is  var ie from   0. 001  to  1000.  Wh e   is  set   fr om  0.001  to  0.1 the  SV se ns it ivit fo poor   and   ca pab le   dysle xic  is  fluctu at ed,   betwe en  0%  an 10 0%.  Wh il for  norm al   su bject   it   is  no sensiti ve  at   al l.  Howe ver,  w he   is  set   to  1,   the  sensiti vity   increase to  10 0%  f or   norm al 92 for  po or   dysle xic  an 75%  for  capa ble   dy sle xic.  A bove   scal of   10,   the  sensiti vity   drops   trem end ou sly   wh e cl assi fyi ng no rm al  an d poo r dysl exic.   The  sam tren is  ob se r ved  in  the  sp eci fici ty   for    in  the  ra ng e   of  0.001  t 0.1.  At  scal equ al   t 1,   sp eci fici ty   fo cl assify ing   nor m al   su bj ect   is  95%,  w hile  for   poor   dysle xic  and   ca pab le   dy sle xic,  it   is  88 and  98% r e sp ect ive ly . T he   best se ns it ivit y and sp eci fici ty  are  ob ta ined for all   gro ups  wh e   is  set  to 1.          (a)             (b)     Figure  5. Mult ic la ss SV M C la ssific at ion   Per f or m ance  Wh e n Ke rn el   Scal e is  Va ried  f or   N or m al , P oor  Dysle xic a nd  Ca pab le   Dysle xic ( a Se n sit iv it y (b ) Speci fici ty       It is  obser ve d   t hat in F i gure  6, cl assifi er acc uracy  for  C is  hi gh, whic is i n t he  ra nge  of   94% to  89%.   Howe ver,  cl as sifie acc ur acy   is  not  sta ble  f or   wh ic inc r eases  an decre ases  bet ween  91%  to   9%.  Wh en   bo t   an ar 1,   the  S VM  accuracy  is  91% The  acc ur acy   decr eases  whe both  par am eter s   is   set   above   1.   Th us , t he op ti m al  v al ue  f or  C an is   si nc e these  values   giv e   good acc uracy .           Figure  6. Mult ic la ss SV M C la ssific at ion   O ve rall  A cc ur acy   f or RB F Ker nel       4.   CONCL US I O N   This  w ork  wa carried  ou to  exam ine  the  cl assifi cat ion   pe rfor m ance  of   m ulti cl ass   SV in   disti nguish i ng  EEG  sig nal  of   norm al poor  and  capa ble  dy sle xic  child re n.   The   ext ra ct ion  of  featu res  wh ic Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a J  E le c Eng &  Co m Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce  of  S up port Vect or  M ac hin e i n C lassif yi ng  E E G Sig na of  Dy sle xi   ( AZA.  Za i nuddin )   409   are  Be ta   an T heta - Be ta   rati was  ca rr ie out  us i ng   wa vel et   db2  a nd  thes featu res  wer e   us e as  the   in pu t the  cl assifi er.  The  bo co ns t raint  of  SV and   th RB ke rn el   pa ram et e wer var ie to  fin the  op ti m u m   resu lt s.  Cr os s - valid at io n   al so  was  carried  ou t.  T he  res ults  ob ta ine in  this  stud sh ow that  RB F   ker nel   par am et er     aff e ct s   the  cl assifi cat ion   perform ance.  Sett ing   to  in  the   RB F   kernel  a nd   t the  sam value   in  the  SV yi el ded   the  high est   accuracy,  wh ic is  at   91%.  The  S VM  with  RB kernel  co uld   cl ass ify   the  norm al po or   dy sle xic  and   ca pab le   dysle xic  childre accu r at el with  hig sensiti vity   and   sp eci fici ty   us ing   the  op ti m u m  p ara m et ers.       ACKN OWLE DGE MENT   This  w ork  w as  su pp or te by  Fund am ental   Re search  Gr a nt  Schem (F RGS ),   Ma la ysi (6 00 - RM I/FRGS  5/3 ( 137/ 2015) ).   The  a uthors  would  li ke  t than Mi nistry  of   Higher  Ed ucati on,  Ma la ysi a,   Re search  Ma na gem ent  In sti tute  an Facult of   Ele ct rical   Eng i neer i ng,  Un i ver s it Tek no l og MAR A Sh a Alam fo fina ncial   su pp or t,  facil it ie and   var io us   co ntributi ons,  an to  Dysle xia  Asso ci at ion   Ma la ys ia   for   their assist an ce .       REFERE NCE S   [1]   B.   a .   Sha y wi tz  et al . ,   Th neu rob iol og y   of   d y s le xi a,   Cli n .   N eurosci. Res. ,   vol .   1 ,   p p.   291 299 ,   200 1.   [2]   B.   Sklar ,   J.   Han ley ,   and   W .   W .   Sim m ons,  c om pute anal y s i of  EE Spe ctral  Sign at ure f r om   Norm al   and  D y slexic  Ch il dre n, ”  I EEE  Tr ans. Biomed. E ng . ,   v ol.   49 ,   no .   1 ,   pp .   20 26,   1973 .   [3]   H.  M.  Al - Barham toshy   and  D.  M.  Motaweh,   Diagnosis  of  D y slexi using  computat ion  anal y s is,”   2017  Int .   Con f.  Informatic s,  H ea l.   Te chnol.  ICIH T 2017 ,   vol .   6 ,   n o.   2 ,   pp .   462 48 2,   2017 .   [4]   M.  Vande rm oste n,   F.  Hoeft ,   an E.   S.  Norton ,   In te gra ti ng  MRI  br ai im agi ng   studie of  pre - r ea d in chi ldr en  with  cur ren th eor i es  of  deve lopment a d y sl exi a rev i ew  and  quant i ta t ive   m et a - ana l y si s,”   Curr .   Opin.   Be hav .   Sci. ,   vo l .   10,   no .   June ,   pp .   155 161,   Aug. 2016.   [5]   Y.  Sun,  J.  Le e,   a nd  R.   Kirb y ,   Brai Im agi ng  Findings  i Dy sl exia, ”  P edi atr .   Neo natol . ,   vol.   51,   n o.   2,   pp.   89 96,   Apr.  2010.   [6]   S.  I.   Dim it ri adi s   et   al . ,   Altered   te m pora co rre l at ions  in  r esti ng - stat connect iv i t y   f luctuations  i chi ldr en  with  rea ding   difficul ties de t ec t ed  v ia  MEG,”   Neuroim age ,   vo l. 83, pp.   307 317,   De c. 2 013.   [7]   A.  H.  Jahid in,  M.  N.  T ai b ,   N.   M.  Ta h ir,  and  M .   S.  A.   M.  Al i,  IQ  Cla ss ifi c at io via   Br ai nwav e   Feat ur es:  Rev iew  on  Artificial  In telli gen ce Tec hniq ues, ”  Int. J. Elec tr.  Comput.   Eng . ,   vol .   5 ,   no .   1 ,   pp .   84 91 ,   2015 .   [8]   S.  Motamedi - Fa khr,   M.  Mos hre fi - Torbati,   M.  Hill ,   C .   M.  Hill ,   and  P.  R.   W hit e,   Signal   proc essing  te chni qu es   appl i ed  to   hum a slee p   E EG  sig nal s A re vi ew,”  B iomed. Si gnal   Proce ss .   Contro l ,   vo l. 10, pp. 21 33,   Mar .   2014 .   [9]   A.  T.   Tzallas,  M.  G.  Tsipouras ,   and  D.  I.   Fotia d is,  Epi l eptic   seiz ure   de te c tion  in  EE Gs   using  ti m e - fre quen c y   ana l y sis. ,   IE EE Tr ans.  Inf. Tec h nol.   Bi omed . ,   vo l.   13 ,   no .   5 ,   pp .   7 03 710,   2009 .   [10]   H.  Ulla h ,   S.  Ma hm ud,   and  R.   H .   Chowdhur y ,   I dent ifica ti on  of  Brai disorder b y   Sub - band   De compos it ion  of   E EG  signa ls  an Mea surem ent  of  Signal  to   Noi se  Ratio, ”  Indon es.   J .   Elec tr.   En g.   Comput.   Sc i. ,   vol.   4,   no.   3,   p.   568,   De c. 2016.   [11]   I.   Güler   and  E.   D.  Ube y li,  Multi class   support  v ec tor  m a chi nes  f or  EE G - signal cl assifi ca t ion.,”   IEE Tr ans.  In f .   Technol .   B iom ed . ,   vol. 11, no. 2,  pp.   117 126 ,   20 07.   [12]   M.  S.  Basc il ,   A.   Y.  T esne li,  F.  Te m urta s,  Á .   Pc a,   and  Á.  L.  V.  Q.  Á.  Mlnn,   Multi - ch annel  E E signal   fe at ur ext ra ct ion   and   pat t ern   re cognit ion  on  hori zontal  m ental  imagi nat ion  ta sk  of   1 - cur sor  m ovement  for   br ain   computer   in te rf a ce , ”  Australas. P hys.   Eng .   S ci.  M ed. ,   vol .   38 ,   no .   2,   pp .   229 239 ,   2015.   [13]   S.  K.  Bashar ,   A.  B.   Das,  and   M.  I.   H.  Bhuiy an ,   Motor  imager y   m ovements  det ection  of  EE signal using   stat isti ca f ea tu r es  in  the   Dual  Tre Com ple W ave le Tra nsf orm   do m ai n, ”  2 015  Int.   Conf.   El e ct r.  Eng .   Inf .   Comm un.   Techn ol. ,   pp.   1 6,   201 5.   [14]   X.  Li,  X.   Chen ,   Y.  Yan,  W .   W ei,  and   Z .   J.  W ang ,   Cla ss ifi c at ion   of  EE sign al using  m ult ip le  ker ne l ea rn ing   support  vector  m ac hin e,”  Sensors   ( Basel ) . ,   vol .   14 ,   no .   7 ,   pp .   1278 4 12802,   2014 .   [15]   A.  B.   M.  A.  Hos sain,   W .   Rahman,   and  M.   A.  Rihe en,   Le ft  and  Rig ht   Hand  Moveme nts  EE Signal Cla ss ifi c at ion   Us ing  W ave let  Tr ansform   and  Probabil ist ic   N eur al  Network,   Int .   J.   El e ct r.   Comput.   Eng. ,   vol .   5 ,   no.   1 ,   pp .   92 1 0 1,   2015 .   [16]   A.  Z.   A .   Z ai nud din,   K.  Y .   L ee,  W .   Mansor,  and   Z.   Mahm oodin ,   Optimize KN cl assif y   rule  for  EE b ase d   diffe ren ti a ti on  b et wee c apa bl d y slex ic   and  no rm al   chi ldre n , ”  in  2016  IEE E MBS  Confe renc on  Bi omedic al   Engi ne ering  and   Scienc es  ( IECB ES ) ,   2016,   pp .   6 85 688.   [17]   T.   Gandh i,  B.   K.  Panigr ahi,   and  S.   Anan d,   compara ti ve   stud y   of  wave let  f amili e for  EE G   signa l   cl assifi ca t ion,”  Neurocomputi ng ,   vol .   74 ,   no .   17 ,   pp.   3051 3057 ,   2011.   [18]   J.  E .   W al k er  an C.   A .   Norm an ,   The  Neuroph y siolog y   of  D y s le xi a:   A   Selective  Rev ie wi th   Im pli cations  fo r   Neurofe edback  Remedia t ion  an Result of  Tre at m ent   in  Twe lv Consecut iv Patients, ”  J .   Neur othe r. ,   vol .   10,   n o.   1,   pp .   45 55 ,   De c.   2006 .   [19]   C.   Spirone ll i ,   B .   Penolazz i ,   and  A.  Angrilli,   D y sfuncti ona he m i spheric   as y m m etr y   of  th eta  and   b et a   EE G   activit y   during  l ingui sti c   ta sks   in   dev el op m ent al   d y sl exi a , ”  B iol .   Psy chol. ,   vol.   77 ,   no .   2 ,   pp .   123 131 ,   2008 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.