I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l .   11 ,   N o .   1 F e b r ua r y   2021 ,   pp .   827 ~ 8 43   IS S N :   2088 - 8708 D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v 11 i 1 . pp 827 - 8 43             827       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e c e . i ae s c or e . c om   Im p r o v e d   f e a t u r e   e x c t r a c t i o n   p r o c e ss to   d e t e c t   s e i z u r e     u si n g   C H B M I T - d a t a set       R av e e n d r K u m ar   T.   H . 1 ,   C .   K .   N a r ayan ap p a 2   1 G ho us i a   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng ,   I ndi a   2 R a m a i a h   i ns t i t u t e   o f   T e c hno l o gy ,   I ndi a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   J ul   27,   20 20   R e v i s e J ul   24 ,   202 0   A c c e pt e A ug   22 ,   2020       O ne   o f   t he   m o s t   d a ng e r o us   ne u r o l o g i c a l   di s e a s e ,   w hi c i s   o c c up y i n w o r l dw i d e ,   i s   e p i l e p s y .   F r a c t i o o f   s e c o nd  ne r v e s   i t he   br a i s t a r t s   i m pu l s i o n   i . e .   e l e c t r i c a l   di s c ha r g e ,   w hi c h   i s   h i g he r   t ha n   t he   no r m a l   pu l s i ng .   S o   m a n y   r e s e a r c he s   ha v e   do ne   t he   i nv e s t i g a t i o a nd  p r o po s e t he   num e r o us   m e t ho do l o gy .   H ow e v e r ,   o ur   m e t ho do l o gy   w i l l   g i v e   e f f e c t i v e   r e s u l t   i f e a t ur e   e xt r a c t i o n.   M o r e o v e r ,   w e   us e n um e r o us   num b e r   o f   s t a t i s t i c a l   m o m e nt s   f e a t u r e s .   E x i s t i ng   a pp r o a c he s   a r e   i m p l e m e nt e d   o f e w   s t a t i s t i c a l   m o m e nt s   w i t h   r e s p e c t   t o   t i m e   a nd   f r e q ue nc y .   O ur   pr o po s e d   s y s t e m   w i l l   g i v e   t h e   w a y     t o   f i n d   o ut   t he   s e i z ur e - e f f e c t e d   pa r t   o f   t h e   br a i n   v e r y   e a s i l y   us i ng   T D S ,     F D S ,   C o r r e l a t i o a nd  G r a p p r e s e n t a t i o n.   T h e   r e s ul t a n t   v a l ue   w i l l   g i v e     t he   hug e   d i f f e r e nc e   be t w e e no r m a l   a n s e i z ur e   e f f e c t e d   br a i n.   I t   a l s o   e xpl o r e   t he   h i dd e n   f e a t ur e s   o f   t he   b r a i n.   Ke y w or d s :   CH B M IT - da t a s e t   Co rr e l a t i o n   FDS   F e a t u r e   e xt r a c t i o n   G ra p h   s t a t i s t i c a l   m o m e nt s   T D S   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   R a ve e n dra   K um a r   T .   H .   G h o us i a   Co l l e ge   o f   E ngi n e e ri n g ,   R a m a na ga ra ,   I n d i a .   E m a i l :   r a v e e n d r a _ kum a r 00 99@ r e d i f f m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   E pi l e ps y   w a s   f o un by   H a n s   B e r ge r   i n   1920 ,   i t s   n e u r o l o gi c a l   a f f l i c t i o n   (d i s e a s e i m pa c t   o n   a l l   a ge   pe o pl e .   O v e r   50   m i l l i o pe o pl e   i t h e   w o r l d   a f f e c t e by   e pi l e ps y   [1].   E v e r y   y e a a b o ut   2 . 4   m i l l i o n   pe o pl e   a r e   di a g n o s e w i t e pi l e ps y .   A b o ut   70 - 8 0%   o f   t h e   pe o pl e   a r e   f r o m   m i d dl e   a n d   l o w   i n c o m e   c o un t r i e s .     N e r v e   c e l l   i n   t h e   b r a i n   di s c h a rge   t h e   e l e c t r i c a l   i m pu l s e s   fo u r   t i m e s   hi g h e r   t ha n   t h e   n o r m a l   b e c a us e   of   t h i s   i t   m i g ht   a f fe c t   o t h e b o d y   s y s t e m   a l s o .   I o r de r   t o   ge t   r i o t h i s   p r o b l e m   m a n y   c l a s s i f i c a t i o a n d   de t e c t i o a l go ri t hm   ha v e   be e n   e s t a b l i s h e d .   E l e c t r o e n c e pha l o g r a p h y   ( E E G t a ke s   a i m po rt a nt   r o l e   i n   p r e di c t i o n   o e pi l e ps y .   It   i s   us e t o   c a pt u r e   t h e   s i g na l   o f   t h e   b r a i n.   E E G   t e s t   i s   us e f o r   h e a d   i n j u ri e s ,   s e i z u r e s ,   h e a da c h e s ,   l o s s   of   c o n s c i o us n e s s ,   di z z i n e s s   a n d   b ra i t u m o r s   a n t o   e n s u r e   t h e   b r a i n   de a t h.   I t   r e c o r ds   t h e   c h a nge s   i n   e l e c t r o de s ,   w h i c h   i s   a t t a c h e t o   t h e   s c a l o f   t h e   b ra i n.   I t hi s   t e c hn i q ue ,   i t   r e qui r e s   l o t s   o f   t i m e   t o   p r e di c t     t h e   s e i z u r e .   I e a r l y   r e s e a r c h e s   a l m o s t   a l l   t e c hni que s   pe r f o r m e b a s e o n   t i m e   do m a i s i g na l s   a n a l s o   s o m e   pe r v i o us   t e c hn o l o g y   h a s   us e f r e que n c y   do m a i s i g na l .   P a s t   de c a de s   s o   m a n y   t r e a t m e n t s ,   d r ugs   a r e   p r o duc e d,   o n e   of   t h e   m e di c a t i o n   i s   a nt i   e pi l e ps y   dr ug  A E D   w hi c s h o w s   e ff e c t i v e   s o l ut i o n   t o   t h e   e pi l e ps y   a n d   i t   s h o w s   s i de   e f fe c t s   [2].   N e w l y   fo un d   pe r s o w h ha s   e p i l e ps y ,   i m m e di a t e l y   r e qui r e s   t r e a t m e n t   t h e y   ga v e   f i r s t   l e v e l   o f   A E D   l i ke   L u m i na l ,   di v a l p r o e s o di um ,   ph e n y t o i n .   P a s t   de c a de s   t h e y   w e r e   p r o duc e s o   m a n y   m e di c a t i o n s   f o r   e p i l e ps y .   B e t w e e n   40% - 5 0%,   pe o pl e   w e r e   s uc c e s s f ul l y   t r e a t e a n d   n o w   t h e y   a r e   l i v i ng  n o rm a l   l i f e .   M o r e o ve r ,   3 0% - 40 pe o pl e   s t i l l   s uf f e r i n g   b e c a us e   of   un s uc c e s s f ul   t r e a t m e n t .   T h i s   t r e a t m e n t   w a s   r i s k   f o r   e a c h   p a t i e nt s   a nd  s o m e t i m e s   d rugs   a r e   n o t   e ve n   s h o w e 1%  o f   i m p r o v e m e n t   i p a t i e nt   b o d y .   T h i s   l e a d s   t o   i n v e n t i o o f   n e w   t e c hn o l o gi e s ,   w h i c g i v e s   s o l ut i o n   t o   A E D   p r o b l e m s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   11 ,   N o .   1 F e b r ua r y   2021  :     82 7   -   8 43   828   M e n g n i   Z h o e t   a l .   p r o po s e a na l y s i s   a nd  c l a s s i f i c a t i o o f   a l go r i t hm   t o   de t e c t   t h e   e pi l e ps y   a n d     h e   us e t h i s   c l a s s i f i e r   f o r   b o t i c t a l   a n d   i nt e ri c t a l   r e c o r di ngs .   I t   i n v o l v e s   b o t h   f r e que n c y   a n d   t i m e   do m a i s i g n a l   [3] .   I i t s   c o r e ,   t h e   m a j o r   f a c t o r s   t h a t   e pi l e ps y   de pe n ds   o n   p r e i c t a l   a n d   i nt e ri c t a l   s t a t e s .   I n s t e a o   us i n r a w   E E G   s i g na l   w i t h   m a nua l   f e a t u r e   e xt ra c t i o n ,   t h e y   h a v e   us e c o n vo l ut i o na l   n e u ra l   n e t w o r (CN N t o   di s t i ngui s h e d   i c t a l ,   p r e i c t a l ,   i n t e r i c t a l   s e gm e n t s   a nd   c o m pa r e w i t f r e que n c y   a n d   t i m e   do m a i   s i g n a l   b a s e o n   i n t ra c ra ni a l   F r e i b ur g   a nd  CH B - M IT   da t a s e t   i t   e xpl o r e s   t h e   po t e n t i a l   o f   t h i s   pa ra m e t e r s .     In  t hi s   i c t a l ,   p r e i c t a l ,   i nt e ri c t a l   s e gm e n t s   a r e   d i s t i n gui s h e d   w i t h   t i m e   a nd  f r e que n c y   do m a i n.   Ic t a l   s e gm e n t s   w e r e   r e m o v e f r o m   s e gm e n t a t i o n .   A s   a n   i nput ,   p r e i c t a l   s e gm e n t s   w e r e   di r e c t l y   a s s i gn e i t   t o   f e a t u r e   e xt ra c t i o n.   T h e   a n a l y t i c a l   m e a s u r e s   f o r   a s s e s s i n g   t h e   pe rfo r m a n c e   o f   c l a s s i f i c a t i o i s   t o   f i n d   a c c u r a c y .     By   us i n g   f r e que n c y   do m a i w i t F r e i b u r g   da t a b a s e   a v e r a ge   a c c ur a c y   t h e y   go t   86 . 7% .   By   us i n g   t i m e   do m a i n   w i t F r e i b ur g   d a t a b a s e   a v e r a ge   a c c u r a c y   t h e y   go t   i s   89 %.   T h e y   go t   81%   o f   a v e r a ge   a c c ura c y   i t i m e   a n d   f r e que n c y   do m a i w i t h   CH B M IT   da t a s e t   [4] .     CN N   a l s o   us e fo r   i m a ge   p r o c e s s i n f o r   s e i z u r e   de t e c t i o n,   i n   t h i s   o n c e   a f t e r   ge t t i n d a t a s e t   a n d   r a w   E E G   s i g na l .   T h e s i g na l   w i l l   b e   s pl i t   i nt o   f e w   s e gm e n t s .   In  e a c s i g na l   t h e y   w i l l   i de nt i f y   i c t a l ,   p r e i c t a l ,   i n t e r i c t a l   s e gm e nt s   b e fo r e   gi v i n g   t o   t h e   f e a t u r e   e xt ra c t i o i c t a l   a n d   i n t e r i c t a l   s e gm e nt s   a r e   d i s c a r de a s   a n   i n put ,   p r e i c t a l   s e gm e n t s   w e r e   d i r e c t l y   a s s i g n e i t   t o   f e a t u r e   e xt r a c t i o n.   W hi c i s   o n l y   l i m i t e d   t o   s i ngl e   f e a t ur e   t o   r e v e a l   s e i z u r e s ,   w h i c h   c a b e   m a i n   d i s a dv a nt a ge   f o r   pe r f o r m a n c e   of   s e i z ur e   p r e di c t i o n   by   c o n s i de ri n g     t h e   c o m pl i c a t i o i p r e i c t a l   a c t i v i t y .   In  o r de t o   o v e r c o m e   t h i s   p r o b l e m ,   w e   p r o po s e t h i s   p a pe r,   t hi s   a n a l y s i s   w i l l   de t e c t   t h e   185   s e i z u r e s   w i t h   CH B - M IT   da t a s e t   a n d   a l o n w i t t hi s   w e   m e a s ur e   t h e   pe r f o r m a n c e   b a s e o n   t i m e   a m pl i t ude ,   f r e que n c y   a m p l i t ude ,   g ra p a n d   c r o s s - c o r r e l a t i o n .   T hi s   i n v e s t i ga t i o n   w i l l   p r o v i de   h i g r a t e   o f   s e n s i t i v i t y   a l o n w i t h   f a l s e   pr e d i c t i o ra t e s   i s   o f   ( 0. 02   H z ).   I t   gi v e s   v e r y   e ff i c i e n t   p r e di c t i o o f   s e i z ur e   pe r f o r m a n c e   c o m pa r e t o   t r a d i t i o n a l   t e c hn o l o g y   a n CN N .   T h e   r e m a i ni n s e c t i o a s   f o l l ow s   s e c t i o n   2   e xpl a i a b o ut   e xi s t i n g   f e a t ur e s   a n d   i t s   i s s ue   i t h e   c u rr e nt   m e t h o do l o g y ,   s e c t i o n   3   s h o w s   t h e   de t a i l e d   p r o c e s s   of  p r o po s e m e t h o do l o g y .   S e c t i o n   3 . 1   s h o w s     t h e   c o l l e c t i o n   a nd  e v a l u a t i o n   o f   t h e   d a t a s e t   a nd  E E G   s i g na l   a n s e c t i o 3 . p r o po s e m e t h o do l o g y   pe r fo r m s   t h e   s e gm e nt a t i o a n d   o ut c o m e   of   t h e   s e gm e nt a t i o n   w i l l   n e xt   pe r f o r m e i s e c t i o n   3 . 3.   T h e   e v a l u a t i o n   o pr o po s e m e t h o s h o w e i s e c t i o 4.   W i t di f f e r e n t   t y pe s   o f   pa ra m e t e r s   a n d   f i n a l l y   i s e c t i o n   w e   di s c us s e a b o ut   t h e   m a i go a l   o f   o ur   s y s t e m   a n d   f ut u r e   w o r k.       2.   LI TER A TU R S U R V E Y   S o m e   of   t h e   p r e v i o us   pa pe w e   go t   t o   k n o w   t h a t   f e a t ure   e xt ra c t i o n   w a s   n o t   pe r f o r m e d,   t h e y     ha v e   us e de e l e a rni n g   m o de l s   w i t h   t ra i n e d   r a w   E E G   s i g na l s   [5 - 7].   F r o m   l a s t   f e w   y e a r s ,   m a c hi n e     l e a rn i ng  a nd  d a t a   l e a rni n g   e nt e r e i n t o   t h e   c o m put e r   v i s i o n.   D L   a nd  M L   h a v e   a b i l i t y   t o   do   m ul t i - t a s a t     a   t i m e   s uc h   a s   de t e c t i o n   o f   obj e c t   w i t h   s e que n c e   l e a rni n [ 8] .   F e a t u r e   e xt ra c t i o n   i s   a n   e a s y   w a y   t o   gi ve   i n pu t   t o   t h e   c l a s s i f i e r.   T h e y   e l i m i n a t e t h e   p r o c e s s   w h i c h   i s   m o r e   c o m pl e i . e . ,   gi v i n ra w   E E G   s a m pl e s   t c l a s s i f i e r .   S o m e   o f   t h e   da t a   l e a rni n g   t e c hni que s   a r e   n e e t o   be   a ddr e s s e d.   T h e   m a j o r   c h a l l e n ge   of    e ve r y   s e i z ur e   de t e c t i o n   i s   t o   f i n c o rr e l a t i o n   b e t w e e n   f e e d   ra n do m l y   c h o os e   E E G   t i m e s t a m t o   c l a s s i f i e   a n d   E E G   t i m e s t a m p .   T h e   m a j o i s s ue   w i t t hi s   t e c hni qu e   i s   t h e y   go t   f e a t u r e   e xt ra c t i o a m b i gui t y   a nd    t h e   p r o c e s s   f a i l s   t o   r e c o gn i z e   t h e   t e m po r a r y   s i g n a l   pa t t e rn s .   E E G   c o n t a i n s   s e t   o f   m ul t i pl e   c ha nn e l s   f o r   de t e c t i n g   E E G   s e i z u r e s   [9] .   N ow   a   d a y ’s   r e s e a r c o f   e pi l e ps y   i s   b a s e o m a c h i n e   l e a rni n g   p r o c e dur e s ,   c o l l e c t s   t h e   e m o t i o na l   c o n di t i o n   o f   a   b ra i us i ng  B a y e s   c l a s s i f i e r   ( BC ).   T h e y   w e r e   us e 1902   s t a t i s t i c a l   s t ruc t u r e s   w i t h   2 E l e c t r o e n c e ph a l o gra p h y   s i gna l s   a n d   10 - 15   a ge pe o pl e   w e r e   d i a g n o s e d.   U s i n w a v e l e t   D B F o ur   S h a n o n ’s   e n t r o py   t h e y   e xt r a c t e f e a t u r e s   f r o m   e a c h   p a t i e nt s   a n d   t ha t   pr o c e s s   c o n s i s t   o f   l e ve l s .   O n c e   a f t e r   ge t t i n g     t h e   s i g na l   f e a t u r e   s e l e c t i o i s   pe r f o r m e d   a nd  t h e i t   gi v e t o   t h e   f e a t u r e   e xt ra c t i o n.   T h e y   i n v e nt e s o m   s of t w a r e ,   w h i c i s   t ra i n e d   s o f t w a r e   r e c o r ds   t h e   c ha n ge s   i b ra i a c t i o n.   U s i n g   t hi s   t e c hni que ,   a c c u r a c y   t h e y   ob t a i n e i s   7 5%.   M a i p a r t ,   w h i c h   w e   h a v e   n o t i c e t ha t   i s   t h e y   w e r e   n o t   s e l e c t e u ni v e r s a l   f e a t u r e   f o r   c l a s s i f i c a t i o i s t a t i s t i c a l   s t ruc t u r e s   (f e a t u r e s b e c a us e   of   v a ri a t i o i i ndi v i du a l   s i g na l s   [10] .     S i n c e   f r o m   1970’s   A u t o m a t i c   s e i z u r e s   p r e di c t i o n   h a s   b e e n   p r o po s e a nd  i n v e s t i ga t e m a n y   t e c hn o l o gi e s   o n   s e i z ur e   p r e d i c t i o n,   t h e y   i n v e n t e c l o s e l oop  s y s t e m   i n   o r de t o   de t e c t   t h e   e pi l e pt i c   s e i z u r e s .   T h e   m a i n   i n t e n s i o n   t o   b ui l d   t hi s   s y s t e m   w a s   de t e rm i ni n g   t h e   a b s e n c e   a n d   t h e   p r e s e n c e   o f   t h e   o n go i n g   s e i z u r e s   a n d   p r o v i de   r a pi d   t h e ra py   i t h e i c l i ni c a l   o n s e t .   T hi s   a l go r i t hm   c o l l e c t s   t h e   a pp r o p r i a t e   f e a t u r e s   o r   qua n t i t a t i v e   v a l ue s   f r o m   s e t   of   E E G   d a t a ,   E CG ,   E D A ,   m o v e m e n t   a n d   o t h e b i o m a r ke r s .   B a s e o n   t ha t   t h e y   r e c o gn i z e p r e s e n c e   a n d   a b s e n c e   o f   o n go i n g   s e i z u r e s   a n d   i c l a s s i f i c a t i o n,   i t   c o l l e c t s   t h e   d a t a   f r o m   e xt e rna l   de v i c e   a nd  b a s e o n   t h e s e   da t a   t r a i n i ng  a n d   s upe r v i s i o pha s e   c a n   b e   i m pl e m e n t e d,   a nd  n e x t   c o m put e   f i l t e r i ng,   f e a t u r e   c o m put a t i o n   c o l l e c t e f r o m   t ra n s m i s s i o o f   da t a   t o   p r e pr o c e s s o r   i a n a l y s i s   ph a s e   i f   i t   s h o w s   a b n o rm a l   t h e   de v i c e   w i l l   gi v e   a l e r t   m e s s a ge   t o   r e s pe c t e ph y s i c i a n s   a n d   t hi s   r e s ul t   l e a ds   t o   l o w e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       Im pr ov e d   f e at ur e   e x c t r a c t i on   pr oc e s s   t d e t e c t   s e i z ur e   ( R a v e e ndr Kum ar   T .   H . )   829   pe r f o r m a n c e   o f   e l e c t r i c a l   a c t i v i t y   o f   t h e   b ra i n.   T h e   m a i d i s a dv a nt a ge   o f   t hi s   de v i c e   i s   v e r y   l ow   qua l i t y   of  E E G   t ra n s m i t t e d   s i g na l .     N um e r o us   t e c hn o l o gy   h a s   b e e n   pr o po s e o n   a ut o m a t i c   s e i z u r e   p r e di c t i o n   w e   ha v e   m e n t i o n e a b o ve ,   c o n t i n u a t i o n   o f   t h a t   a ut o m a t i c   s e i z u r e   de t e c t i o n   m a i n l y   fo c u s   o n   m a j o r   f a c t o r s   o n e   i s   e xt r a c t i o n   o f   fe a t ur e s   a n c l a s s i f i c a t i o e v e r y   s e i z ur e   de t e c t i o n   m a i n l y   fo c us   o n   e xt r a c t i o n   o f   fe a t ur e s   a s   a   ke y .   G o a l   o f   t h i s   p r o c e s s   i s   t o   d i f fe r e nt i a t e   t h e   E E G   pa t t e rn s ,   s o   t h i s   e f fe c t s   o n   c l a s s i f i c a t i o n   o f   E E G .   O b s e r v a t i o n   o f   t h i s   m o de l     M .   A hm a d ,   p r o po s e m o de l   h e   c a t e go r i z e m o de l   i nt o   t w o   pa r t s   o n e   i s   s pe c t r a l   do m a i f e a t ur e   a n o t h e pa rt   i s   t e m po r a l   do m a i n   f e a t u r e .   T h e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   t hi s   h a n dc r a f t e f e a t u r e   t h o ug h   i t   di f f e r s   f r o m   v a ri o us   t e c hn o l o g y ,   c o n t i n uo us l y   i t   i n v o l v e s   e xpe r t   t o   a c qu i r e   l o t s   o f   pr e s e nt a t i o f r o m   da t a   [11] .   W e   ha v e   h e a rd   a b o ut   m a g n e t i c   r e s o n a n c e   i m a g i n g   (M R I)  w hi c c a p t u r e s   t h e   i nn e r   s t r uc t u r e   o f   o ur   bo d y .   In   P r e v i o us   r e s e a r c h e s   m a i n   s o ur c e   o f   t h e   e pi l e ps y   i s   M R S c a nn i ng.   It   c a pt u r e s   t h e   i nn e a c t i v i t y   of  t h e   b r a i n .   U s i n M R a c t i v i t i e s   w e r e   e xt ra c t e t ha t   i s   G L CM ,   G L R M .   F o r   c l a s s i f i c a t i o n   pu rpo s e   t h e y   h a v e   us e R B F   a nd   P S V M   w h i c g i v e s   o ut put   a s   r e ga r d i n g   a b s o r b   t i m e   a n d   a m o u nt   o f   e rr o c a p t u r e d   du r i ng  t r a n s m i s s i o n.   T h e   i n pu t   o f   t h i s   t e c hni que   a c c e pt   o n l y   m a t ri c e s   e xpr e s s i o s o l v e r .   A f t e r   s o   m a n y   y e a r s   o f   i n v e s t i ga t i o ha n dc r a f t e f e a t u r e s   c o m i n g   t o   de t e c t   t h e   E E G ,   t h e y   w e r e   us e F o ur i e t ra n s f o r m   [12 ],   w hi c h   ha s   v a ri o us   t e c hn i que s   t o   de t e c t   t h e   E E G .   It   i n v o l ve s   t h e   k n o w l e dge   o f   r e l a t i o n   b e t w e e n   da t a   i n   w h i c h   o t h e r   pa pe r s   d i d n t   i n v e nt e d.   I t   i s   a   s i g n a l   p r o c e s s i n t e c hni que .   U s i n t h i s   t y p e   o t e c hn i q ue ,   w e   c a n   e a s i l y   e xt r a c t   t h e   f e a t u r e s   b r a i a b n o r m a l i t y ,   w h i c h   r e f l e c t s   i n   i n c r e a s i ng  o f   a m pl i t ude   [13 t o   ov e r c o m e   t hi s   p r o b l e m   t h e y   h a v e   us e F o ur i e r   t r a n s f o r m .   P r o po s e s y s t e m   m a ke   us e   o f   F o ur i e r   t r a n s f o r m   w i t s o m e   a dv a n c e f e a t u r e s   t o   e xt r a c t   t h e   f e a t u r e s   by   s i g n a l   p r o c e s s i n g.   I t h i s   p a pe r ,   w e   h a v e   us e uni v e r s a l   s t a t i s t i c a l   a c t i v i t y ,   w h i c h   o v e r c o m e   t h e   p r o b l e m   c urr e n t   m e t h o do l o g y .   R e c e n t l y ,   m o s t   of    t h e   a ut h o r s   [14 h a v e   i n t r o duc e h y b r i d - e l e c t r o e n c e pha l o g ra m   ( E E G c l a s s i f i c a t i o n   m e t h o b a s e o n   g r e y - w o l f - o pt i m i z e r   ( G W O i m p r o v e S V M s   c a l l e t h e   m e t h o d   of   G W O - S V M s   fo r   t h e   de t e c t i o n   o f   a ut o m a t i c - s e i z u r e .   I [15 ] ,   t h i s   w o r i nt r o duc e s   13 - l a y e r   de e c o n v o l ut i o n a l   n e u ra l   n e t w o r ( D CN N i s   i m p l e m e n t e t o   i de nt i fy   t h e   s e i z u r e ,   n o rm a l   a nd  p r e i c t a l   c l a s s e s .   T h i s   m e t h o o b t a i n e s pe c i f i c i t y ,   s e n s i t i v i t y   a n a c c u r a c y   of  90. 00 ,   95 . 00  a n d   88. 67%  r e s pe c t i v e l y .   W h e r e a s   i n   [1 6 ],   de v e l o pe a   m e t h o t o   a t t e m p t   t o   r xt ra c t   a ut o m a t i c a l l y   a n d   c a t e go r i z e   t h e   s e m i o l o gi c a l   pa t t e rn s   v i a   f a c i a l   e xp r e s s i o n s .   A f t e r w a r ds ,   t h e y   a ddr e s s     t h e   l i m i t a t i o n s   o f   c o m put e r - b a s e d - a na l y t i c a l   m e t h o ds   o f   t he   e pi l e ps y - m o n i t o ri n g ,   w h e r e   t h e   m o v e m e n t s   o f a c i a l   ha v e   b e e n   i g n o r e d.     In  [ 17 ],   r e p r e s e nt s   t h e   o v e r v i e w   o f   s e i z ur e   p r e di c t i o a nd   i de nt i f i c a t i o a nd   gi v e   p r o po e r   i n s i g ht s   o n   t h e   c ha l l e n ge s .   S e c o n dl y ,   c ove r s   f e w   of   s t s t e - of - a r t   s e i z u r e   pr e di c t i o a n d   i de nt i f i c a t i o n   a l go r i t h m s   a nd  g i v e   t h e   c o m pa ri s i o a m o n g   t h e s e   a l go r i t h m s .   W h e r e a s   i [18 ],   re pr e s e n t e d   t w o   t y pe s   of   a ut o m a t e d   t e c hni que   f o r   a n a l y z i n g   t h e   r e c o r di n gs   o f   e pi l e pt i c   E E G   t ha t   ha v e   b e e n   r e po t e i t hi s   r e v i e w   pa pe r:   t h o s e   a i m e a t     t h e   d e t e c t i o o f   i n t e r - i c t a l   s p i ke   a n d   e pl i t i c a l - s e i z u r e   a na l y s i s   a n d   t h e   c h a ra c t e ri z a t i o o f   t h e   a b n o rm a l     EEG - a c t i v i t i e s   i t h e   r e c o r di n gs   o f   l o n g - t e rm .   I [19] ,   t h e   a ut h o r   o v e r v i e w   t h e   m e t h o ds   a nd   de f i n i t i o f o r   gra p h - c l us t e ri n g   t ha t   i s   f i n di n g   t h e   s e t s   o f   v e r t i c e s   i t h e   g r a ph.   A f t e r w a ds ,   t h e y   r e v i e w   s e v e r a l   de f i n i t i o n s   o c l us t e r   i n   t h e   g ra p a nd  m e a s u r e   t h e   q ua l i t y   of   c l us t e r .   T he n ,   t h e y   r e pr e s e nt   g l o b a l - a l go r i t h m s   f o r   gi v i n g     t h e   c l us t e f o e   a l l   v e r t e s e t   o f   t h e   i n pu t - g r a p h ,   a f t e w h i c d i s c us s e s   t h e   t a s k   o f   r e c o gn i z i n g   a   c l us t e f o r     t h e   s pe c i f i c   s e e of   v e r t e by   t h e   h e l p   o f   l o c a l   c o m put a t i o n .   I [ 20],   r e p r e s e nt s   n o v e l   m e t h o d   c a l l e d   c l us t e r i ng   m e t h o b a s e l e a s t - s qu a r e   S V M   f o r   c l a s s i f i c a t i o of   t h e   E E G   s i g na l s .   T h e   de c i s i o n - m a k i n g   c a b e   pe r f o r m e i t w o   ph a s e s .   I 1 st   p ha s e ,   C l us t e r i n g - t e c hn i q ue   ( CT )   h a s   b e e n   u t i l i z e t o   r e xt ra c t     t h e   r e p r e s e nt a t i v e   fe a t u r e s   of   t h e   E E G   da t a .   I n   2 nd   p ha s e ,   L S - S V M   (l e a s t   s qu a r e i s   a p pl i e t o   e xt ra c t     t h e   f e a t u r e   i o r de t o   c a t e go ri z e   t h e   2 - c l a s s   o f   E E G   s i g n a l s .     In  [21] ,   t h i s   pa pe r   i n t e n ds   t o   r e c o gn i z e   t h e   t e c hn i que   t ha t   w o ul c a t e go r i z e   t h e   s l e e p ha s e s   a ut o m a t i c a l l y   a n d   w i t h   t h e   hi g h e r   de g r e e   o f   a c c ur a c y .   T h i s   s t udy   a l s o   c o n t a i n s   t hr e e   p ha s e s   l i ke   f e a t u r e   s e l e c t i o n   f r o m   t h e   E E G   s i g na l s   a nd   f e a t ur e   e xt ra c t i uo a n d   t h e   c l a s s i f i c a t i o o f   t h e s e   g i v e s i g na l s .   I pa pe r   [22],   t h e   a na l y s i s   of   gr a p h   i s   ut i l i z e f o r   n e u r a l   n e t w o r ks   (N N m o de l ,   f un c t i o n a l   c o nn e c t i v i t y ,   a n a t o m i c a l   c o n n e c t i v i t y   b a s e M E G ,   f M R a n d   E E G .   T h e s e   s t u di e s   pr o po s e   t ha t   h u m a n - b r a i i s   m o de l l e a s     t h e   c o m p l e x   n e t w o r k,   a nd   m a y   ha v e   s m a l l e s t r uc t u r e   a t   a na t o m i c l   l e v e l   a s   w e l l   a s   t h e   f u n c t i o na l   c o n n e c t i v i t y .   W h e r e a s   i [23] ,   t h e   a ut h o a dd r e s s e s   t h e   i s s u e   f r o m   a s pe c t   o f   upda t i n g   t h e   f e a t ur e   e xt ra c t o r s   a n d   i nt r o duc e   t h e   a pa p t i v e   f e a t ur e - e xt ra c t o r,   na m e l y   a da pt i v e   c o m m o n   s p a t i a l   p a t t e rn s   (A CS P ) .   D e e l e rn i n g   (D L i s   a   n o v e l   r e s e a r c di r e c t i o n   o f   m a c h i n e   l e a rni n ( ML t h a t   a ut o m a t i c a l l y   l e a rn s   t h e   s a m pl e   d a t a   f e a t ur e s   a n i nh e r e n t   l a w s .   A s   b o t h   c o m put a t i o n a l   a b i l i t y   a n a v a i l a b l e   da t a   o f   h a rdw a r e   c o n t i n ue   t o   m a x i m i z e   t h e   D L   t ha t   ha s   b e e n   a dd r e s s e p r o gr e s s i v e l y   c o m pl e a ppl i c a t i o n s   w i t h i g h e a c c u r a c y   [24,   25 ].     T h i s   p a pe r   [2 6],   t h e   a ut h o r   t ri e s   t o   de t e c t   i t s   e f f e c t   o n   b r a i n.   I o r de r   t o   ge t   b r a i n   i n s i g ht ,   a u t h o r e c o r de t h e   s i g n a l   o f   E E G   a f t e a n d   b e fo r e   a n   O M   c h a nt i n g   f o t e n - s ub s .   T h e   a ut h o ut i l i z e d   a   m e t h o o c o m pl e xi t y   m e a s ur e   b a s e f r a c t a l - a na l y s i s   t o   e qua t e   E E G   s i g na l   a f t e a nd  b e fo r e   a O M   c h a nt i ng.     T i m e   do m a i (T D )   f ra c t a l   di m e n s i o w a s   c o m put e b y   ut i l i z i n g   H F D .   W h e r e a s   i pa pe [27] ,   t h e   a u t h o t a l ks   a b o ul t   r e c urr e n c e   p h e n o m e n o a nd  ut i l i z i ng  t h i s   c o nc e pt   i t   r e p r e s e nt s   n e w ,   s i m p l e   a nd   us e r - f r i e n dl y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   11 ,   N o .   1 F e b r ua r y   2021  :     82 7   -   8 43   830   t e c hn i q ue   t o   i de n t i fy   n e u r o l o gi c a l   di s o rde r s   by   ut i l i z i ng  E E G   s i g n a l s .   M a n y   r e s e a r c h e s   ha v e   s t a r t e t o   ut i l i z e   E E H   m e t h o t h a t   i s   a l s o   de f i n e d   t h e   m e t h o f o t h e   e m o t i o de t e c t i o n.   F e w   m e t h o ds   u t i l i z e p r e de f i n e d   a n d   s t a n d a r d   t e c hni que s   o f   s i g na l - p r o c e s s i n g   a r e a   a n d   f e w   w o r ke w i t l e s s e   c h a nn e l   t o   r e c o r t h e   E E G   s i g n a l s   fo r   r e s e a r c h.   T h i s   pa pe [28] ,   i n t r o duc e a e m o t i o de t e c t i o t e c hni que   b a s e o t h e   T D   s t a t i s t i c a l - f e a t u r e s .   T h e   a ut h o r   a t t e m pt   t o   c a t e go r i z e   2   v a r i o us   e m o t i o n a l   s t a t e s   by   s i gnl e   c h s nn e l   o f   E E G   r e c o r di ngs   i pa pe [29].   T h i s   w o r k   i s   t h e   c o n t i n u a t i o o f   p r i o s t udy   [30]   w h e r e   b e t a - b a n d   w a s   di s c o ve r e c o m pa t i b l e   f o r     t h e   a na l y s i s   of   h a nd   m o v e m e n t .   T h e   D W T   ha s   b e e n   u t i l i z e t o   s e pa r a t e   t h e   b e t a - b a n d   o f   E E G - s i g na l   t o   e xt ra c t   t h e   f e a t u r e s .   I o rde t o   pe r f o r m   t h e   P N N   a r e a   i s   i n v e s t i ga t e t o   d i s c ov e r   t h e   c l a s s i f i e r   o f   ri g ht   a n d   l e f t   ha n d   m o v e m e n t s   o f   E E G   s i g na l s   a n d   c o m pa r e w i t t h e   b a c p r o pa g a t i o n   b a s e N N .         3.   P R O P O S ED   M ETH O D O LO G Y   3. 1 .     Ev al u ati o n   o EEG     In  t h i s   r e s e a r c E E G   d a t a ,   w e   a r e   do w n l o a de f r o m   CH B - M IT   S CA L P   e l e c t r o e n c e ph a l o gra p h y   (E E G )   d a t a b a s e   [4]   w h i c i s   f r e e l y   a v a i l a b l e   P h y s i o N e t . o r g .   T h e   t o t a l   t i m e   t a ke n   f o r   E E G   r e c o r di n gs   i s   98 3 h   E E G   e po c c o n t a i t h e   s e i z u r e   o n s e t ,   o ff s e t   t i m e   i nt e r v a l s   i c t a l   a c t i v i t y   w e r e   m a nua l l y   do n e   b y   c l i n i c a l   e xpe r t s T h e   E E G   s i g na l s   w e r e   c o l l e c t e a t   C h i l d r e n ’s   H o s pi t a l   B o s t o n   w e r e   23   pe di a t ri c   p a t i e nt s   w i t i n t ra c t a b l e   s e i z u r e s   (5  m a l e s :   a ge s   3 - 22;   17  f e m a l e s :   a ge s   1. 5 - 1 9;   m i s s i ng  a ge / ge n de r   d a t a i n   o r de r   t o   e s t i m a t e   t h e i po s s i b i l i t y   f o r   s urgi c a l   i n t e r v e n t i o n .   M o s t   o f   t h e   f i l e   c o n t a i 23   E E G   s i g n a l .   I s o m e   o f   t h e   f i l e   i t   c a n   b e   24  o r   26.   (A f t e r   1 . y e a r s   c h b 021  w a s   f o un s a m e   fe m a l e   s ub j e c t   f r o m   c h b 01)  a ge   a nd  ge n de r   o e a c h   o b j e c t   pl a c e i n   S U B J E CT - IN F O   f i l e .   A l l   E E G   s i g na l s   a r e   s a m p l e a t   t h e   ra t e   o f   256  s a m pl e / s e c   a n d   r e s o l ut i o o f   16   b i t   f r o m   e l e c t r o de s .   E l e c t r o de s   a r e   us e a c c o r di n g   t o   I nt e rna t i o na l   10 - 20   s y s t e m .   I o ve r a l l   24  c a s e s ,   s i g na l s   a r e   p a r t i t i o n e d   i 1   h o u l o n g   e po c h s ,   he r e   w e   c a s e e   e po c h s   a r e   up   t o   2 - 4   h o ur s   i n   dura t i o n.   A c c o r di n g   t o   t h e   d a t a b a s e   c o m pl e t e   24  c a s e s   a re   e xpl o r i n g   t h e   f r e que n t   c ha n ge s   w h i l e   du ri n   E E G   r e c o r di ngs .   C ha n ge s   i t h e   s e n s e   r e m o v i n g,   a d di n g   t h e   c ha nn e l s   f r o m   o n e   t o   a n o t h e r   e po c h .     A f t e r   do w n l o a di n g   da t a s e t ,   w e   h a v e   t o   s e l e c t   t h e   c h a nn e l s   t ha t   i s   s e l e c t i o n   o f   c h a nn e l s .   F o r   s e l e c t i o o c h a nn e l s   w e   c h o o s e   o n l y   t h a t   c ha nn e l s   w h i c a r e   c o n s t a n t l y   a v a i l a b l e   a f t e t h e   c o m pl e t i o o f   t ra i ni n g   a nd  t e s t i n g   o f   c o n t i n uo us   c r o s s   v a l i da t i o a n d   s e l e c t e c ha nn e l s   a r e   i nt e r c ha n ge s   w hi l e   du r i ng  c r o s s   v a l i d a t i o n.   T h e   m a i go a l   o f   t hi s   s t e i s   t o   a na l y z e   t h e   qu a l i t y   of   da t a   h e t e r o ge n e i t y .   A m o ng  t h e   2 c h a nn e l s   18  c h a nn e l s   s h o w s   t h e   s t a b i l i t y   i n c l udi ng  T 7 - F 7,   F P 1 - F 3,   C3 - P 3 ,   F P2 - F 4 ,   F 4 - C4 ,   P 3 - 01 ,   C4 - P 4,   F P 2 - F 8,     T8 - P 8,   F Z - CZ ,   T 7 - P 7 ,   CZ - P Z ,   F P 1 - F 7 ,   F 3 - C3,   F 8 - T 8,   P 8 - 02 ,   P 7 - 0 1,   P 4 - 02 .   I t hi s   s t u dy   w e   a r e   i ni t i a l l y   t a ke   t h e   18  b i po l a r   ra w   E E G   c h a nn e l s   w h i c h   a r e   p r e s e n t   o n   t h e   d a t a s e t   f i l e s   i n   o rde r   t o   a v o i t h e   a r t i f a c t   a n d   n o i s e   r e j e c t i o n   t e c hni que s ,   s o   t h e r e   w i l l   b e   n o   f urt h e p r e p r o c e s s i n g.     3. 2 .     EG   s e gm e n tati o n   In  t hi s   pa pe r,   b e fo r e   gi v e   i n pu t   t o   t h e   e xt ra c t o w e   b r e a kdo w n   t h e   r a w   E E G   s i g na l   i nt o   i n t e r v a l   o 5s e c   s i gna l s .   T h a t   i s   12 80  s a m p l e   o f   da t a   w i l l   h a v e   p r o duc e a n gi v e   i t   t o   f urt h e r   p r o c e s s .     3. 3 .    F e atu r e   e x tr ac ti o n     P r o po s e s y s t e m   a r c h i t e c t u r e   s h o w n   b y   F i gur e   1 .   H e r e   ra w   E E G   s i g na l s   f o r   e a c da t a s e t   a r e   i n i t i a l l y   s pl i t   i n t o   5 - s e c o n ds   l o n s e gm e nt s .   B y   us i n a nn o t a t i o i e a c h   s e g m e nt   w e   w i l l   a s s i g n   i c t a l ,   pr e i c t a l ,   i nt e r i c t a l   c l a s s   a n d   w e   w i l l   c h e c a dj a c e n t   o f   e a c h   s e gm e n t s   i f   t h e r e   i s   a n y   ov e r l a ppi ng  o n o   i c t a c l a s s   a r e   d i s c a r de d   b e c a us e   i t   c o n t a i n s   a c t u a l   s e i z u r e s   a c t i v i t y   w h i c a r e   n o t   m a nda t o r y   i b i na r y   c l a s s i f i c a t i o n.   B i n a r y   c l a s s i f i c a t i o w i l l   ha v e   pe r f o r m e b e t w e e n   p r e i c t a l   a n d   i nt e ri c t a l   s e gm e nt s ,   a n d   t h e t h e s e   s e gm e n t s   w i l l   gi v e   i n pu t   a s   f e a t u r e   e xt r a c t i o n.   E xt ra c t e E E G   f e a t u r e s   p r o duc e   huge   v o l um e   of   642*1  f e a t u re s   v e c t o r.   T hi s   f e a t u re   e x t r a c t i o c o nt a i ns   c ro s s - c o rr e l a t i o n,   g ra p h   t he o r y ,   t i m e   a nd   f re q u e nc y   u ni t .     E E G   a n a l y s i s   i nv o l v e s   e s t i m a t i o o f   c ro s s   c o - re l a t i o b e t w e e c ha n ne l s   a nd   v a ri o u s   i nf o rm a t i o t hro u g h   g ra p h .     3. 3 . 1.   TD S     P r e v i o us   s t udi e s   of   t i m e   do m a i s y s t e m   (T D S i n   e v e r y   s e i z u r e   de t e c t i o w e   c o n s i de r e d   o n l y   v a r i a n c e ,   m e a n   v a l ue   a l o n w i t t hi s   w e   a dde n o   o f   z e r o   c r o s s i ng,   di f f e r e n c e   b e t w e e n   d i f fe r e nt   ra n ge   o a m p l i t ude   v a l ue   e t c .   T D   de f i n e d   a s   a na l y z i n g   m a t h e m a t i c a l   f u n c t i o n,   p h y s i c a l   s i g na l   w i t r e s pe c t   t o   t i m e   w h i c h   m e a n s   s pe c i f i c   s i gna l   c a l c ul a t e w i t h   c e r t a i m e a s u re m e n t   o f   t i m e   w i t h   a n a l y z e c o m po n e n t .   I n   t h i s   a n a l y s i s ,   w e   a r e   t a k i n a na l y z e c o m po n e n t s ,   i . e .   s t a t i s t i c a l   m o m e n t s ,   s t a n d a r de v i a t i o n,   z e r o   c r o s s i n g ,   pe a t o   pe a k   v o l t a ge ,   t o t a l   s i g n a l   a r e a .   W i t t h e   l e n gt o f   a   s i g n a l   w e   w i l l   e s t i m a t e   t h e   v a ri a n c e ,   m e a n s   w i t r e s pe c t   t o   t i m e .   By   a ut o -   c o rr e l a t i o n,   w e   c a e a s i l y   f i n o ut   t h e   de n s i t y   a n d   r e pe t i t i o o f   a   s i g na l .     T i m e   do m a i n   w i l l   g i v e   t h e   p r o pe r   r e s ul t   o f   s y n c h r o n i z a t i o ( s e e   t h e   s i m i l a ri t i e s   b e t w e e n   o n e   pa i o f   s i gna l s   S t a t i s t i c a l   m o m e n t s :   I t   i s   us e t o   f i n c e nt ra l   t e nd e n c y   fo s e t   o f   da t a .   M e a n,   v a ri a n c e ,   k u r t o s i s ,   s ke w n e s s   w i l l   c o m e   u n de t h e   m a t h e m a t i c a l   m o m e nt .   S t a t i s t i c a l   m o m e nt s   o f fe r   a   v a r i a b i l i t y ,   l o c a t i o a nd  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       Im pr ov e d   f e at ur e   e x c t r a c t i on   pr oc e s s   t d e t e c t   s e i z ur e   ( R a v e e ndr Kum ar   T .   H . )   831   s pr e a d   de p r e s s i o n.   M e a a n d   v a r i a n c e   a r e   t w o   f a c t o r s ,   w hi c de s c ri b e s   t h e   s t a t i s t i c a l   m o m e nt s .   W i t l e n gt of   w i n do w   N ,   V a ri a b i l i t y ,   m e a n ,   v a ri a n c e   v a l ue s   pr o v i de   t h e   v a r i a t i o n   i n   E l e c t r o e n c e pha l o g r a p h y   s i gna l s   w i t r e s pe c t   t o   t i m e .           F i gu r e   1 .   F e a t u r e   e xt ra c t i o o f   E E G       a   M e a ( ( _ ) )   N o r m a l l y   w e   de f i n e a s   a v e r a ge   v a l ue   o f   E E G ,   i f   ( _ )   i n di c a t e s   t h e   m e a o f   t h e   s i g na l ,   E [ n]  i n di c a t e s   t h e   s e que n c e   of   E E G   w i t h   r e s pe c t   t o   t i m e   T   a n d   l e ngt h   o f   t h e   s i g na l   L .       ( _ ) = [ ] + = + 1 , n = 1 , 2 , 3   (1)     b   V a ri a n c e   ( F ( t _ v ar i an c e ) )   A f t e r   f i ndi n g   a v e r a ge   o f   s i g n a l   c h e c w h e t h e r   t h e r e   i s   a i rre gul a s i g na l   i s   p r e s e n t   o n o t ,   a nd  a l s o   i t   c h e c ks   f o r   h o w   m uc r e gul a s i g na l   s p r e a d   o v e r   a   w i ndo w .   T h e   E E G   s i g na l s   a r e   c h a nge a b l e   s o   t ha t   w e   n e e t o   e s t i m a t e   v a r i a n c e   v a ri a b i l i t y .   T h e   t o t a l   v a r i a n c e   i s   g i v e n   by   a s   f o l l ow s :     ( _ ) =   ( [ ]     (  ) ) 2 + = + 1   (2)     c   S ke w n e s s   ( F ( t _ s kew n es s ) )   S ke w n e s s   i s   t o   f i n d   h o w   t h e   s i g na l s   a r e   f o r m e d   b a s e o da t a s e t ,   t e c hni c a l l y   w e   c a l l   i t   a s   di s t r i b ut i o n   s ha pe .   N e xt   t h i ng  w e   n o t i c e   i n   t h a t   i s   h o w   m a n y   pe a ks   i t   ha s ,   w h e t h e r   i t   i s   s y m m e t r i c   o a s y m m e t r i c .     ( _  ) = ( [ ]     (  ) ) 3 = 1 ( 1 ) ( _  ) 3   (3)     T h e   s ke w n e s s   e s t i m a t i o a s   f o l l ow s :     ( _  ) = ( [ ]     (  ) ) 3 = 1 ( 1 ) ( _  ) 3   (3)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   11 ,   N o .   1 F e b r ua r y   2021  :     82 7   -   8 43   832   1 _  1   s ke w n e s s   i s   hi g h   1 / 2 _  1 2   s ke w n e s s   i s   a pp r o xi m a t e l y   s y m m e t ri c   [ 1 , 1 / 2 ] _  [ 1 , 1 2 ]     s ke w n e s s   i s   m o de r a t e   (4)     d   K u rt o s i s   ( F t _ ku r t o s i s ) )   K urt o s i s   i s   t h e   s h a pe   c a pt i o t o   s ke w n e s s .   It   i s   a   s y m m e t r i c   c a l c ul a t i o n   t o   f i n d   v a r i a b i l i t y .       ( _  ) = ( [ ]     (  ) ) 4 = 1 ( 1 ) ( _  ) 4     (5)     e   P e a k - 2 - pe a k   v o l t a ge   G e n e ra l l y ,   pe a k - to - pe a v o l t a ge   i s   us e t o   f i n hi g h e s t   a nd  l ow e s t   v a l ue   of   t h e   s i g na l ,   m e a s u r e m e n t   of   s i gna l   m a g ni t u de   i s   a m pl i t ude .           = ma x [   E ( n ) ]     = mi n [   E ( n ) ]   (6)     f   0”   c r o s s i n g   Z e r o   c r o s s i n i s   us e f o r   r e duc i n n o i s e   ra t i o .   0”   c r o s s i ng  i s   b a s e o n   c o un t i ng  t h e   w a v e fo r m ,     i n   w hi c h o w   m a n y   t i m e s   i t   c r o s s e s   t h e   z e r o .   If   t h e   s a m pl e   s ( i i n c r e a s e s ,   t h e e qua t i o b e c o m e s :   (  _ ) = >   0   < + 1   (7)     g   T o t a l   s i g na l   r a nge   (T S R )   It   i n d i c a t e s   t h e   hi g hl y   s e i z ur e   p r e di c t e d   a r e a .   If   t h e   s t r e n gt of   t h e   s i g n a l   i s   h i g h,   i t   e v a l ua t e   t h e   hi g h   ra n ge   o f   s e i z u r e   a c t i v i t y .   H e r e   w e   ha v e   us e t ra pe z o i da l   m e t h o f o f i ndi n g   e xa c t   l o c a t i o o f   t h e   s e i z u r e s .   If   E ( n )   i s   s e gm e nt e E E G   s i g n a l ,   ( ) 2   i s   t h e   e n e rgy   f o ude by   t h e   s i g n a l .   T h e   t o t a l   e n e r gy   r a n ge   i s   gi v e n   b y :     F ( t _ t sr )   = 1 . ( ) 2 = 1     (8)     3. 3 . 2.   F D S   F r e que n c y   do m a i n   s y s t e m   i s   t o   e xt ra c t   t h e   e n e r gy   pe r c e nt a ge   a nd  t o t a l   e n e r gy   s pe c t r u m   us i n rh y t hm i c   b a n ds .   W e   w i l l   f i n d   E n e r gy   pe r c e n t a ge   b y   b a n ds   f o r   e xa m pl e   a l p ha   b a nd  (9 - 13  H z ),   g a m m a   b a n (30 - 55   H z ),   b e t a   (14 - 3 H z ),   de l t a   b a n (0. 5 H z ) ,   t h e t a   b a n d   (4 - 8   H z ).   E a c h   o f   t h e   E E G   s i g na l s   a r e   e xt ra c t e us i n g   w a v e l e t   t r a n s f o r m   e qu a t i o n   a n d i s c r e t e   F o uri e t ra n s f o r m   e qua t i o n.   A l s o   u s e fo r   7 - l e v e l   de c o m po s i t i o n   a s   a   p ri m a r y   w a ve l e t   w h i c i s   s e l e c t e b a s e o 256H z   s a m p l i n g   f r e que n c y   w i t c o l l e c t e d   CH B M IT - da t a s e t .   T h e   m a i a dv a n t a ge   o f   t h e   f r e que n c y   b a n d   i s   m i n i m u m   de pt i n v o l v e f o r   s e pa r a t i o o 1H z ,   w h i c i s   o c c upi e by   a rt i f a c t s .   a   F a s t   f o ur i e t ra n s f o r m - po w e r   s pe c t r a l   de n s i t y   T h i s   a n a l y s i s   r e l a t e o n   s pe c i f i c   i n t e r v a l s   o f   t i m e   o f   E E G   d a t a .   It   c o n s i s t s   o f   pr e de f i n e s e t   o f   t i m e   i n t e r v a l s .   P a ra m e t e r s   t h a t   a r e   o b s e r ve i n   t h i s   c o m pu t a t i o i s   r e a c t i v i t y ,   r e l a t i v e   pow e r .   E E G   s i g na l s   a r e   hi g h l y   n o n - s t a t i o n a r y   s o   w e   pr e f e r   F F T .   V a ri o us   po w e r   s pe c t ra l   de n s i t y   us e f o r   e xt ra c t   t h e   f e a t u r e s   t o   f i n d   e n e r gy   pe r c e nt a ge .   W a v e fo r m   v e r y   e a s i e s t   w a y   t o   f i n d   a n y   c h a nge s   h a ppe ni n g   i o u b ra i n s .   W a v e f o r m   a r e   c a t e go r i z e d   b a s e o n   a m p l i t ude ,   f r e que n c y ,   po s i t i o (w h e r e   e l e c t r o de s   pr e s e n t e d   o s c a l p   o f   t h e   b ra i n)  t h e r e   a r e   s o m e   b a n ds   us e i t h i s   p r o po s e s y s t e m   t o   m e a s u r e   t h e   e n e r gy   pe r c e nt a ge .   -   D e l t a   B a n d   [0 - H z ]   T h i s   i s   t h e   w a v e fo r m ,   w hi c ha s   m a x i m a l   a m pl i t u de   w i t h   s l ow e s t   w a ve .   F o un d   t hi s   w a v e fo r m   i a l l   a ge   s l e e m a i nl y   i 3 rd   a n 4 th   s t a ge .   R a r e l y   e xpe r t s   w i l l   ge t   t hi s   t y pe   of   w a v e fo r m .        =               = 1 ( )   (9)     -   A l p h a   B a n [8. 1     13   H z ]   It   o c c ur s   i a l l   a ge pe o pl e   m a i n l y   f o un i a d ul t s .   W e   c a i de n t i fy   by   t h e   pe r s o w h o   i s   a w a ke   w i t c l o s e e y e s   a n h e / s h e   i s   r e l a x i n g .   It   a ri s e s   do m i na n t   a nd  n o n - do m i na n t   pa rt   o f   t h e   b r a i n .   M o s t   s i g n i f i c a n t l y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       Im pr ov e d   f e at ur e   e x c t r a c t i on   pr oc e s s   t d e t e c t   s e i z ur e   ( R a v e e ndr Kum ar   T .   H . )   833   i t   o c c ur s   n o n   do m i n a nt   s i de   o f   t h e   b r a i n   a nd  i t   s t a r t   r e c o r ds   f r o m   pa ri e t a l   pa rt   ( r e gi o n o f   t h e   h e a d .   I t   i s   l i ke     a   b ri dge   b e t w e e n   s ub c o n s c i o us   a n d   c o n s c i o us   m i nd.   It   gi v e s   r e l a f e e l   t o   pe r s o n .         =                = 1 ( )   (10)     -   T h e t a   B a n [4. 0     7 . H z ]   It   i s   n o rm a l   f o r   b e l ow   13   y e a r s   c h i l d r e n ’s   a n d   i t   i s   a b n o rm a l   f o r   a dul t s   w h i l e   h e / s h e   i s   a w a ke .     T h i s   t h e t a   l e v e l   i s   h e l pf ul   f o r   m e di c a l   t r e a t m e n t   l i ke   h y pn o t i z a t i o n .   T h i s   l e v e l   m a i n l y   c o m e s   un de r   s ub c o n s c i o us   m i n d.   It   l e a ds   t o   c r e a t i o o f   gr o w t h   h o r m o n e   a n d   a l s o   i n c r e a s e s   g r a s p i n po w e r .        =               = 1 ( )   (11)     -   B e t a   B a n d   [13 - 30  H z ]   B e t a   b a n ds   a r e   f o c us e o n   a c t i o n   a n pe r s o n ’s   b e h a v i o r.   M o s t   of   t h e   t i m e   i t   s e e n   o f r o nt a l   a n d   pa r i e t a l   s i de .   R e c o r di ng  i s   b a s e o n   s e n s e   l i ke   w h a t   w e   do ,   w h a t   w e   s e e ,   w h a t   w e   t o uc h ,   w h a t   w e   h e a r .     T h i s   b a n d   l e v e l   w i l l   p r o duc e   c o r t i s o l .   If   a   pe r s o i n v o l v e s   i j udge m e nt ,   de c i s i o m a k i n g   t h a t   t i m e   b e t a     b a n d   o c c ur s .        =                = 1 ( )   (12)     -   G a m m a   B a n [ 30 - 100   H z ]   T h i s   b a nd  c o m e   a r o u n t h e   c o n s c i o us n e s s   o f   t h e   b r a i n.   T h i s   w i l l   o c c ur   w h e pe r s o n   i n   h y pe r   a l e r t n e s s   a nd  w h o   ha v e   goo s e n s e .   T h i s   r e c o r d i n c o m p ut e a f t e r   p r o duc t i o n   o f   di gi t a l   E E G .   I t   r e s t ri c t     t h e   r e c o r w h i c i s   ha v i n g   b e l ow   25  H z .           =               = 1 ( )   (13)     b   D i s c r e t e   w a v e l e t   t ra n s f o r m   D W T   pl a y s   v i t a l   r o l e   i o ur  p a pe r ,   t h e   p r o c e s s   of   e s t a b l i s hi n t h e   hi dde n   f e a t u r e s   o i n f o rm a t i o f r o m   t h e   b r a i n   w e   c a l l   i t   a s   di s c r e t e   w a ve l e t   t r a n s f o r m .   T hi s   w i l l   qui c kl y   di s s o l ve   t h e   o s c i l l a t i ng  f un c t i o n   t e s t i m a t e   t h e   f r e que n c y   d o m a i n   f e a t u r e   a nd  t i m e   do m a i n   f e a t ur e .   D i s c r e t e   w a v e fo r m   r e s ul t s   i n   de c o m po s i t i o n   of   s i g n a l s   i nt o   t ra n s l a t e a n d   s c a l e d   v e r s i o n .   T o   de v e l o t he   f e a t ur e   v e c t o r   o f   e v e r y   s e gm e n t s   o f   E E G   w e   i n t e g r a t e D W T   i o ur  p a pe r.   D W T   i s   o b t a i n e b y :       , = ( ) 2 2   ( 2 )    = ( ( ) , , ( ) )   (14)     w h e r e   ,   r e p r e s e n t s   t h e   c o e ff i c i e n t   o f   w a v e l e t ,   j   r e p r e s e n t s   t h e   l e v e l ,   r e p r e s e nt s   t h e   l o c a t i o n,     , ( )   r e p r e s e nt s   t h e   dy a di c   w a ve l e t ,   a =   2   b = a r e   t h e   s a m pl i n g   w i t t ra n s l a t i o n   pa ra m e t e r.     3. 3 . 3.   C o r r e l at i o n   a   C r o s s - c o r r e l a t i o n   Cr o s s - c o r r e l a t i o n   i s   t o   c h e c t h e   s i m i l a ri t i e s   b e t w e e n   t w di f fe r e nt   E E G   s i g na l s   a n t i m e   de l a y   b e t w e e n   t h e m .   T h e   h i g h e s t   c r o s s - c o r r e l a t i o v a l ue   b e t w e e n   t w o   s i gn a l s   i s   t o   m e a s u r e   t i m e   de l a y   b e t w e e n   t w s i g n a l s   o f   f un c t i o n a l   b r a i c o nn e c t i v i t y .   T hi s   p r o c e s s   e v a l ua t e s   t h e   c o nn e c t i o b e t w e e n   g l o b a l   a r e a   a nd   l o c a l   a r e a   o f   t h e   b ra i n.   T h e   m a x i m um   c r o s s - c o r r e l a t i o n   b e t w e e n   t w o   s i gn a l s   i s   gi v e n   b y   (1).   If   i   a nd  j   a r e   t h e   t w s i g n a l   t h e   c o nn e c t i v i t y   be t w e e n   t h e m   i s :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   11 ,   N o .   1 F e b r ua r y   2021  :     82 7   -   8 43   834   _  (  ) = _ |   ( _ ) (  .  ) 1 2 |   (15)     b .     D e c o r r e l a t i o n   D e c o r r e l a t i o o f   s i gna l   w i t r e s pe c t   t o   t i m e   w e   fo un d   by   s i m pl e s t   m e t h o do l o g y :   c o n t i nuo us   e v a l ua t i o o f   i n c r e a s i n g   o ff s e t   o f   a   s i g na l   a nd  n o t e   do w n   t he   h o w   m uc h   t i m e   t a ke s   t o   c o m e   u n de t h e   b e l ow   t hr e s h o l d .     3. 3 . 4.   Ev al u ati o n   o EEG   u s i n g r ap h s   T h e   c o n v e n t i o n a l   n e t w o r a na l y s i s   i s   us e d   f o r   g r a p t h e o r y   m e a s u r e m e nt s   t o   de s c r i b e   t h e   f un c t i o n a l   c o n n e c t i v i t y   b e t w e e n   E E G   s i g na l s .   H e r e   l a t t e r ’s   a r e   d e f i n e a s   s e t   o f   c h a nn e l s   a n w e i gh e e dge s     (W x y   - >   w h i c h   c o nn e c t s   t h e   a n y   c h a nn e l s   r e s pe c t i v e l y ) .   T h e   g r a p h   i s   c o n s t r uc t e by   us i n i n de xe   c r o s s - c o r r e l a t i o v a l ue   a s   c o nn e c t i v i t y   m e a s u r e m e n t s   w h i c ha s   a l r e a dy   de f i n e i s e c t i o n .   T h us ,   w e   ha v e   us e p r e - e s t i m a t e d   s e t   o f   gl o b a l   a n d   l o c a l   e xt r a c t e d   g ra p h.   W e   ha v e   i nt r o duc e c l us t e ri n g   c o e ff i c i e n t   i w h i c i t   c o m pa r e s   t h e   t o t a l   n o   o f   s i g n a l s   w i t i t s   n e i g h b o s i g na l .   T o   e n s u r e   t ha t   n e i g h b o s i g na l s   a r e   n o t   s a m e   a s   i nput   s i g na l   s o   t ha t   w e   e xpe c t   go o pe r f o r m a n c e   i t hi s   p r o c e s s .   -   Cl us t e r i n g   c o - e f f i c i e n t   Cl us t e r i n g   c o - e ff i c i e n t   i s   m e a s u r e m e nt   o f   po r t i o n   o f   t h e   g r a ph,   w hi c h   i s   t e n ds   t o   ge n e r a t e   a   c l us t e r .   In  o t h e w o r ds ,   h o w   c l us t e r s   a r e   c r e a t e o n   t h e   n e t w o r k,   i . e .   g r o up   o f   n o de s   c o n n e c t e e a c h   o t h e r   i   o n e   g r o up.     -   L oc a l   e f f i c i e n c y   L oc a l   e xt ra c t e g ra p c a b e   us e f o l o c al   e f f i c i e nc y   (f i n d   t h e   a v e r a ge   s h o r t e s t   p a t l e n g t o c h a nn e l ),   e qui l i b ri u m   (s h o r t e s t   p a t b e t w e e n   t w o   c h a nn e l s ,   w hi c i s   di v i de b y   a n o t h e c ha nn e l ) ,   a n d   pe c ul i a r i t y   (de f i n e a s   l o n ge s t   pa t f r o m   r o o t   n o de   t o   a n y   o t h e r   n o de ).     -   B e t w e e n n e s s   c e nt r a l i t y   a n d   e c c e n t r i c i t y :   S h o rt e s t   p a t f r o m   a n y   t w o   n o de s   w h i c pa s s e s   t hr o ug t h e   n o de   I   di v i de b y   a v e r a ge   n o   o f   pa t h   b e t w e e n   t h o s e   t w o   n o de s E c c e n t ri c i t y   de f i n e a s   l o n ge s t   pa t f r o m   n o de   I   t o   a n y   o t h e r   n o de .   -   G l o b a l   e ff i c i e n c y :   G l o b a l   e xt r a c t e g ra p h   c a b e   us e f o r   gl obal   e f f i c i e nc y   (w h i c i s   t o   f i n d   t o t a l   e ff i c i e n c y   of    t h e   n e t w o r k),   r a d i us   o f   t h e   g ra p h,   di a m e t e o f   t h e   g ra p h,   f e a t u r e s   o f   pa t l e n g t h.   G l o b a l   e ff i c i e n c y   pr o v i de s   l e n g t h   o f   s h o r t e s t   pa t h   ,   b e t w e e n   c o upl e   of   n o de .   M i n i m u m   n o   o f   n o de s   t ra v e r s e s   f r o m   i   t o   j   i o r de r   t f i n m e a o f   t h e   s h o r t e s t   pa t h   l e ngt h.   F i n a l   e qu a t i o n   f o r   f e a t ur e   e xt ra c t i o n   f   w i l l   b e :     F = +    +  +   G r ap hs     P r o c e dur e :   -   S t e 1:   L e t   S   b e   t h e   n u m b e r   o f   E E G   s i g na l       =   1 + 2 + 3 + . +        -   S t e 2:   S pl i t   e v e r y   s i gna l   i nt o   5s e c   s e gm e n t   by   s e gm e n t a t i o n     M = S 1 5 se c     -   S t e 3:   Ide n t i fy   t h e   p r e i c t a l   (i )   s e gm e n t s   f r o m   M   s e gm e nt s .   -   S t e 4:   T h e   o ut put   o f   s t e w i l l   b e   gi v e n   t o   e xt ra c t i o F ,   c a l c ul a t e   t h e   T D S ,   F D S ,   c o rr e l a t i o n ,   g ra p h s .   F = f T D S +   f F D S + f C o r r el at i o n + f   G r ap hs     -   S t e 5:   e v a l ua t i o n   o f   F .       4.   EX P ER I M EN TA R ES U L T   T h e   p r o po s e s y s t e m   i s   t h e   i nt e gra t i o o f   T D S ,   F D S ,   g ra p h,   c o rr e l a t i o n.   E E G   pl a y s   v i t a l   r o l e   i de t e c t i o n   o f   E pi l e ps y .   W e   t a ke   t h e   s e i z u r e   a nd  w i t h o ut   s e i z u r e   da t a   f r o m   CH B - M IT   da t a s e t   f o r   f e a t u r e   e xt ra c t i o p r o c e s s .   T h e   m a i a i m   o f   t hi s   r e v i e w   i s   t o   i de nt i f y   t h e   s e i z u r e   f r o m   b r a i a n d   a l s o   c h e c h o w   f a s t   i t   i de nt i f i e s   s e i z u r e   a n d   t o   c h e c r e l i a b i l i t y .   S o   m a n y   a ut h o rs   f i n o ut   t h e   s o l ut i o f o r   p r e di c t i o o f   e pi l e ps y     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       Im pr ov e d   f e at ur e   e x c t r a c t i on   pr oc e s s   t d e t e c t   s e i z ur e   ( R a v e e ndr Kum ar   T .   H . )   835   b ut   t h e   p r o b l e m   i t ha t   i s   t i m e ,   e xi s t i ng  s y s t e m   a r e   t i m e   c o n s u m i n g .   O u p r o po s e m e t h o do l o g y   pr ov e   t h a t   w h i l e   du r i ng   e xt r a c t i o h o w   f a s t   i t   w i l l   de t e c t   t h e   s e i z u r e   a n d   h o w   e a s i l y   e xt ra c t e f e a t u r e   w i l l   e xp r e s s     t h e   di f f e r e n t   s t a t e s   o f   m i n d .   I n   o rde t o   i n c r e a s e   t h e   s pe e a nd  de c r e a s e   t h e   t i m e ,   i t   i n c l ude   T D S ,   F D S ,   g ra p r e p r e s e n t a t i o n,   c o r r e l a t i o n.   T hi s   v a ri o us   f e a t u r e   g i v e s   t h e   s i g n i f i c a n t   d i f f e r e n c e   i s e i z u r e   a nd   n o n - s e i z u r e   s i g n a l .   B l ue   g r a p h s   i n di c a t e   t h e   n o n - s e i z u r e   a nd  r e d   g r a p h   r e pr e s e nt s   t h e   s e i z u r e   pa t i e n t s .       4. 1 .     R e s u l tan v al u e   o TD S   W h i l e   du r i ng  f e a t u r e   e xt r a c t i o n ,   w e   o bs e r v e t h a t   t h e r e   i s   a   m o m e n t o us   di f f e r e n c e   b e t w e e n   n o rm a l   (w i t h o ut   s e i z u r e )   a nd   s e i z u r e   s t a t e   i n d i v i dua l s .   F o T D S   w e   h a v e   us e s t a t i s t i c a l   m o m e n t s   l i ke   m e a n,   v a r i a n c e ,   ku rt o s i s ,   s ke w n e s s ,   z e r o   c r o s s i n g ,   pe a k 2pe a k   v o l t a ge ,   t o t a l   a r e a .   E a c s t a t i s t i c a l   m o m e nt s   s h o w s   t h e   di f f e r e n c e   be t w e e n   s e i z u r e   s t a t e   a n d   n o rm a l   i ndi v i dua l s .   F i gu r e s   2 - s h o w s   t h e   c o m pa r i s o n   o f   n o rm a l   a n d   s e i z u r e   s t a t e   o b t a i n e by   m ul t i p l e   s e t s   o f   E E G   f r o m   CH B - M I T   d a t a s e t .   M e a n,   t o t a l   a r e   o f   s i g n a l ,   pe a k - 2 - pe a k   v o l t a ge   a n d   v a r i a n c e   v a l ue   o f   t h e   s i g na l   s h o w s   ra pi d   de c r e a s e s   i s e i z u r e   s t a t e   c o m pa r e t o   n o rm a l   s t a t e .   A m o n g   f e a t ur e s   o f   T D S ,   s ke w n e s s   a n d   ku r t o s i s   s h o w s   t h e   s i g ni f i c a n t   d i f fe r e n c e   b e t w e e n   t h o s e   o f   a l l   o t h e f e a t u re s .   F i gu r e   10   s h o w s   t h e   d i f fe r e n c e   b e t w e e n   o n o rm a l   s t a t e   a nd  s e i z u r e   s t a t e   du ri n g   T D S .             F i gu r e   2 .   M e a v a l ue   o f   (a n o rm a l   pe r s o a n d   (b s e i z u r e   a f fe c t e pe r s o n             F i gu r e   3 .   V a r i a n c e   v a l ue   o f   (a n o rm a l   pe r s o n   a n d   (b s e i z u r e   a f f e c t e pe r s o n       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   11 ,   N o .   1 F e b r ua r y   2021  :     82 7   -   8 43   836         F i gu r e   4 .   K u rt o s i s   v a l ue   o f   (a n o r m a l   pe r s o n   a n d   (b s e i z u r e   a f fe c t e pe r s o n             F i gu r e   5 .   S ke w n e s s   v a l ue   o f   (a n o rm a l   pe r s o n   a n d   (b s e i z u re   a f fe c t e pe r s o n             F i gu r e   6 .   S t a n d a r d   de v i a t i o n   v a l ue   o f   (a n o rm a l   pe r s o a nd  ( b s e i z ur e   a f f e c t e pe r s o n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.