I nte rna t io na l J o urna l o f   I nfo rm a t ics a nd   Co m m un ica t io n T ec hn o lo g y   ( I J - I CT )   Vo l. 9 ,   No . 1 ,  Ap r il   2 0 2 0 ,   p p .   5 7 ~ 6 2   I SS N:  2252 - 8 7 7 6 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /iji ct. v 9 i 1 . p p 5 7 - 6 2           57       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ict. ia esco r e. co m   Suppo rt  v ec tor m a chine bas ed alzh eimer’s d isea se di a g no sis   using  sy nchro ny  f ea tures       Nilesh   K ulk a rni   De p a rt m e n t  o f  El e c tro n ics   &   Tele c o m m u n ica ti o n ,   S h rima ti   Ka sh ib a i  Na v a le Co ll e g e   o f   En g i n e e rin g ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   1 0 ,   2 0 18   R ev is ed   Dec   3 0 ,   2 0 19   Acc ep ted   J an   1 2 ,   2 0 20       P re v io u s  re se a rc h   wo rk   h a s   h ig h li g h ted   t h a t  n e u ro - si g n a ls  o f  A lzh e ime r’s   d ise a se   p a ti e n ts  a re   lea st   c o m p lex   a n d   h a v e   lo w   sy n c h ro n iza ti o n   a s c o m p a re d   to   t h a t  o f   h e a lt h y   a n d   n o rm a l  su b jec ts.  T h e   c h a n g e s  in   E EG   sig n a ls  o f   Alz h e ime r’s  su b jec ts   sta rt  a t   e a rly   sta g e   b u t  a re   n o t   c li n ica ll y   o b s e rv e d   a n d   d e tec ted .   T o   d e tec t  t h e se   a b n o rm a li ti e s,  th re e   s y n c h r o n y   m e a su re s  a n d   wa v e let - b a se d   fe a tu re s  h a v e   b e e n   c o m p u ted   a n d   stu d ied   o n   e x p e rime n tal  d a tab a se .   Afte r  c o m p u ti n g   th e se   sy n c h r o n y   m e a su re s  a n d   wa v e let  fe a tu re s,  it   is  o b se rv e d   t h a t  P h a se   S y n c h r o n y   a n d   C o h e re n c e   b a se d   fe a tu re s  a re   a b le  to   d isti n g u is h   b e twe e n   Alz h e ime r’s  d ise a se   p a ti e n ts  a n d   h e a lt h y   su b jec ts.   S u p p o rt   Ve c to r  M a c h i n e   c las sifier  is  u se d   f o r  c las sifica ti o n   g i v in g   9 4 %   a c c u ra c y   o n   e x p e rime n tal  d a tab a se   u se d .   C o m b in in g ,   t h e se   sy n c h r o n y   fe a tu re s  a n d   o th e r  su c h   re lev a n t  fe a tu re s  c a n   y ield   a   re li a b le  sy ste m   fo r  d iag n o sin g   t h e   Alz h e ime r’s d ise a se .   K ey w o r d s :   Alzh eim er ’ s   d is ea s e   Dem en tia   E lectr o en ce p h al o g r am   Ma ch in e  lear n in g   Su p p o r t  v ec to r   m ac h in e   T h is i s  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 :   Nilesh   Ku lk ar n i ,   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics &   T elec o m m u n icatio n ,   Sh r im ati  Kash ib ai  Nav ale  C o lleg e  o f   E n g in ee r in g ,   Gan g ad h ar   S Va ls ep atil Rd ,   Am b eg ao n   B K,   Pu n e,   Ma h ar ash tr a  4 1 1 0 4 1 ,   I n d ia .   E m ail:  n iles h k u lk ar n i 9 9 2 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Alzh eim er ’ s   d is ea s e  ( AD)   i s   o n e  o f   th e  n eu r o d e g en er ativ e   d is ea s es,  ch ar ac ter ized   b y   p r o g r ess iv e   im p air m en t  th at   g r a d u ally   d estro y s   b r ai n   ce lls   an d   o th e r   co g n itiv e  f u n ctio n s .   B asically ,   it  p r o g r ess iv ely   lea d s   to   to tal  d ep e n d en c y .   I t   is   m o s t  co m m o n   n eu r o d e g en er ativ e   d is o r d er   p ar ticu lar ly   i n   wester n   co u n tr ies  s u ch   as   Un ited   State s   ( US) ,   C an ad a  an d   m an y   m o r e.   Dem e n tia  r an k s   as   th ir d   m o s t  ex p en s iv e   d is ea s e  an d   s ix t h  lead in g   ca u s e  o f   d ea th   o v e r   th e  wo r ld .   Ap p r o x im ately ,   5 0 - 6 0 %  o f   p atien ts   with   d em en tia  an d   Mild   C o g n itiv e  im p air m en t  ( MCI)   o v e r   6 5   y e ar s   o f   ag e  p r o g r ess es  to war d s   Alzh eim er   ev er y   y ea r   [ 1 ,  2 ] .   T h er ef o r e ,   d iag n o s is   &   ef f ec tiv e  tr ea tm en t  o f   p ati en ts   in   ea r ly   s tag e  ar e  cr itica l  an d   im p o r tan t  is s u es  in   Alzh eim er ’ s   r esear ch .   Alzh eim er ’ s   d is ea s e  is   b asica lly   ch ar ac ter ized   b y   wid e  s p r ea d   n eu r o n al  ce ll  lo s s ,   n eu r o f ib r illar y   tan g les  &   s en ile  p laq u es  in   th e   v ar io u s   b r ain   r eg i o n s   s u ch   as  h i p p o ca m p u s ,   en t o r h in al   c o r te x ,   n eo co r tex   an d   m u c h   m o r e.   As  n u m b e r   o f   in d iv id u als  with   Alzh eim er ’ s   d is ea s e  is   in cr ea s in g   an d   ab o u t  to   in cr ea s e  in   f u tu r e,   d iag n o s is   an d   ef f ec tiv e   tr ea tm en t  o f   d is ea s e  in   ea r l y   s tag e  a r e  im p o r tan t  r esear c h   ch allen g es.  T o   s ea r ch   f o r   a   co m p u tatio n al  te ch n iq u e  f o r   e ar ly   d iag n o s is   o f   p atien ts   wh o   ar e  p r o g r ess in g   to war d s   Alzh eim er ’ s ,   b u t  d o   n o   ex h ib it  an y   clin ical  s y m p to m   o f   AD  d u r in g   m ed ical  test s   is   an   im p o r tan t  ch allen g e.   Desp ite  o f   th is ,   an   ea r ly   d iag n o s is   s cr ee n in g   m eth o d   m u s t  b e   in ex p e n s iv e,   in   o r d er   to   allo w   s cr ee n in g   o f   el d er ly   p atien t.   E E G  is   o n e   o f   th e  m o s t p r o m is in g   t o o ls   in   s u ch   a  ca s e.   Neu r o im ag in g   tech n i q u es  p la y   s ig n if ican t  r o le  in   Alzh eim er ’ s   d iag n o s is   b u t  th ey   p o s s es  s ev er al  d r awb ac k s   as  d is cu s s ed   in   [ 3 ] .   I m ag in g   m o d alities   in clu d in g   Ma g n et ic  R eso n an ce   I m ag in g   ( MRI) ,   C o m p u ted   T o m o g r ap h y   ( C T ) ,   Sin g le  Ph o to n   E m is s io n   C o m p u ted   T o m o g r a p h y   ( SP E C T )   an d   m an y   m o r e  ar e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ap r il   20 20 :  5 7  –   6 2   58   s p ec if ically   u s ed   f o r   d iag n o s is   o f   v ar io u s   d is ea s es.  B u t,  t h e  u s e  o f   t h ese  tech n iq u es  i s   also   r ep o r ted   in   liter atu r e.   Alth o u g h   t h ese  to o ls   ar e  u s ed   f o r   Alzh eim er ’ s   d ia g n o s is ,   E E G  tech n iq u e  is   s p ec if ically   em p h asized   in   cu r r e n t  r esear ch   f o r   Alzh eim er ’ s   d iag n o s is .   I t  is   m o s t  well  k n o wn   a n d   estab lis h ed   tech n iq u e  f o r   m ea s u r in g   elec tr ic  ac tiv ity   o f   th e  b r ain   wh ich   is   g en er ate d   b y   b illi o n s   o f   n eu r o n s   o f   th e  ce r eb al  c o r tex .   T h e   b io elec tr ic   ce lls   ar e  n o n - in v asiv ely   e x am i n ed   b y   s er ies  o f   elec tr o d es  p la ce d   o v e r   p atien ts   h ea d   as  p er   i n ter n atio n al  1 0 /2 0   s tan d ar d s .   E E G  s ig n al  is   s im p ly   a  m u ltiv ar iate  s ig n al  tr a n s m itted   o v er   d if f er e n t  ch an n e ls   with   v a r iatio n   o f   d if f er en t  s am p lin g   f r eq u en cies  d ep en d in g   o n   ea c h   ap p licatio n   [ 4 ,   5 ] .   T h is   to o l  tak es  m o r e  t im e  as  it  g en er ates  m o r e  d ata  wh ich   n ee d s   to   b e  an aly ze d .   E E G   s ig n als  ar e  k e y   d iag n o s tic  to o ls   n o t  o n ly   f o r   n eu r o lo g is ts ,   b u t  also   f o r   clin ician s   an d   d o ct o r s .   T o d ay ,   E E G  r ec o r d in g s   a r e  also   u s ed   in   m an y   B r ain   C o m p u ter   I n ter f ac e   ( B C I )   ap p licatio n s   [ 4 ] .   Sev e r al   r esear ch   f in d in g s   h a v e  i d en tifie d   th e  p o ten tial  o f   E E G  f o r   d iag n o s in g   d em en tia  an d   Alzh eim er ’ s   d is ea s e  in   r ec en t  y ea r s .   Sin ce ,   E E G  r ec o r d in g   s y s tem s   a r e  r elativ ely   ch ea p ,   in ex p en s iv e  as  well  as   p o r tab le.   I n   u p co m i n g   y ea r s ,   th ey   c an   b e  m aj o r ly   u s ed   f o r   id en ti f icatio n   o f   s ev er al  n eu r o - d eg e n er ativ e  d is ea s es  s u ch   as  Alzh eim er ’ s   d is ea s e,   E p ilep s y ,   Hu n tin g to n   d is ea s e  an d   m an y   m o r e.   Sev er al   d y n am ical  c h an g es  r el ated   to   n o r m al  ag ein g   ca n   b e  e asil y   o b s er v ed   u s in g   E E G  s ig n als   [4 ].   Pap er   is   o r g a n ized   in   f o llo wi n g   m a n n er :  Ma t er ials   an d   M eth o d s   ar e  lis ted   in   s ec tio n   2 .   Deta iled   m eth o d o l o g y   a n d   ex p er im en ta tio n   is   ex p lo r ed   in   s ec tio n   3 .   C las s if icatio n   r esu lts   an d   p er f o r m an ce   m etr ics  ar e   ex p lo r ed   in   s ec tio n   4   an d   C o n clu s io n   is   s u m m ar ized   in   s ec tio n   5 .       2.   M AT E R I AL S &  M E T H O D S   2 . 1 .   P a rt icipa nts  info rm a t i o n   Data s et  in co r p o r ated   in   p r esen t  s tu d y   co n s is ts   o f   elec tr o en ce p h alo g r am   ( E E G)   r ec o r d ed   in   two   g r o u p s   wh ich   wer e  ag ed   f r o m   6 5   to   8 0   y ea r s :  SUB 1 ,   5 0   h ea lth y   s u b jects  an d   SUB 2 ,   5 0   Alzh eim er   d is ea s e  p atien ts   wh ich   wer e  d iag n o s e d   as  p er   NI NC DS - ADRDA  cr iter ia.   Al zh eim er ’ s   d is ea s e  p atien ts   wer e  g r o u p ed   as  h av in g   m o d e r ate  to   s ev e r e   s y m p to m s .   Diag n o s is   o f   p atien ts   was  m ad e  b y   ex p e r ien ce d   n eu r o lo g is ts   an d   ex p er t  clin ician s   o n   th e  b asis   o f   MM SE  an d   C D R   s co r es.   Alzh eim er ’ s   p atien ts   s co r ed   b elo w  2 6   o n   C DR   s ca le.   Dem en tia   an d   Alzh eim er ’ s   d is ea s e  p atien ts   wer e  al s o   test ed   u s in g   Sin g le  p h o to n   em is s io n   co m p u ted   to m o g r a p h y   ( SP E C T )   tech n iq u e  f o r   ab o u t  1 4   to   1 5   m o n th s   as  f u n ctio n al   test s   s u ch   as  MM SE  an d   C DR   ar e  n o t  s u f f icien t  to   d etec t  Alzh eim er ’ s   d is ea s e.   An o th er   cr iter ia  u s ed   f o r   d etec tin g   Alzh e im er ’ s   d is ea s e  was   esti m atin g   p atien ts   f u n ctio n al   an d   co g n itiv e  d ec lin e  f o r   p e r io d   o f   last   1 0   to   1 5   m o n th s   b ased   o n   talk   with   in f o r m a n ts   an d   ex p e r t  n e u r o clin ician s .   Ap p r o v al  was  tak en   f r o m   E th ical  co m m ittee  o f   th e   h o s p ital  an d   p ar ticip a n ts   r elativ es  r elate d   t o   E E G  d ata  an d   its   an al y s is .   All  p atien ts   wer e  also   c h ec k e d   f o r   v ar io u s   d is ea s es   s u ch   as su g ar   in tak e,   k id n e y   p r o b lem s   an d   m an y   m o r e  as th e y   ca n   also   r esu lt in to   d em en tia .     2 . 2 .  Rec o rding   &  a cquis it i o n o f   E E G   da t a   E E G  s ig n als  wer e  r ec o r d ed   an d   an aly ze d   u s in g   1 2 - b it  r eso lu tio n ,   2 0 0   Hz  s am p lin g   r ate  E E G   m ac h in e  o f   R MS  m an u f ac t u r i n g .   I m p ed a n ce   o f   m ac h i n e  w as  k ep t  b elo w  1 0 Mo h m s   an d   th e  elec tr o d es  wer e  p lace d   ac co r d in g   to   t h e  I n ter n atio n al  1 0 - 2 0   s y s tem s ,   r ec o m m en d ed   b y   Am er ican   E E G   s o ciety .   B iau r icu lar   r ef er en tial  elec tr o d es  wer e  als o   in clu d ed   s in ce   th ey   ar e  also   im p o r tan t  f o r   r ec o r d in g .   E E G  d ata  was  r ec o r d ed   f o r   1 5   m i n u tes  p er   p atien t.  Patien ts   wer e  in   r elax in g   m o d e  with   ey es  clo s ed .   E E G  s i g n al  ar tifa cts  wer e   r em o v ed   b y   s k illed   n eu r o p h y s io lo g is ts   an d   clin ician s   s u ch   as  b lin k i n g   e f f ec t,   d r o wsi n e s s ,   m u s cle  ar tifa cts  an d   ar tifa cts  g en e r ated   b y   m a ch in e  d u r in g   r ec o r d in g   p r o ce s s .   An   ep o ch   o f   2 0   s ec o n d s   was  ex tr ac ted   f r o m   ea ch   E E G  s ig n al  f r o m   lef t f r o n tal  ( F3 ) ,   r ig h t f r o n tal  ( F4 ) ,   ce n tr al  ( C3 - C 4 ) ,   Par ietal  ( P3 - P4 )   an d   tem p o r al  ( T 3 )   ch an n els f o r   f u r t h er   an al y s is   b y   v is u al  in s p ec tio n .   Fo r   ep o ch   an al y s is ,   5 1 2 - p o in t  h am m in g   FF T   alg o r ith m   was  u s ed   f o r   f ilter in g   o f   E E G  d ata.     T h e  win d o w  u s ed   was  o f   2 . 5 s ec   d u r atio n   with   9 0 %  o v er la p   b etwe en   s u cc ess i v e  win d o ws.  I n f in ite  im p u ls e  r esp o n s e  L PF   was  u s ed   f o r   f ilter in g   o f   E E G  d ata  with   a   5 0   Hz  cu t - o f f   f r e q u en c y .   T h e   p o we r   g r id   i n ter f er e n ce   was r em o v ed   u s in g   o f   l o w  p as s   f ilter .       3.   M E T H O DO L O G Y   Du e  to   n o n - s tatio n ar y   ch ar ac t er is t ic  o f   E E G  s ig n al;  an aly zi n g   E E G  s ig n al  is   n o t  o n ly   ted io u s   b u t   also   tim e  co n s u m in g   an d   d if f icu lt.  Sin ce ,   b r ain   wav es  ca n   b e  r ep r esen ted   in   tim e  as  well  as  f r eq u en cy   d o m ain ;  E E G  s ig n als  ar e   ex p lo r ed   a n d   an aly ze d   in   tim e,   f r eq u e n cy   an d   tim e - f r e q u e n cy   d o m ain   [ 5 ,  6 ] .   MA T L AB   ( 2 0 1 5   v e r s io n )   p l a tf o r m   is   en ab led   f o r   e x ec u ti n g   th e   alg o r ith m s   p r o p o s ed   i n   p r esen t  r esear ch   wo r k .   I n   th is   s ec tio n ,   we  d is cu s s   th e  p r ep r o ce s s in g   an d   f ea tu r e  ex tr ac tio n   p r o ce s s   in   d etail .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l   I SS N:  2252 - 8 7 7 6       S u p p o r t v ec to r   ma ch in e  b a s ed   a lz h eime r ’ s   d is ea s e  d ia g n o s is   u s in g   s yn ch r o n y  fe a tu r es ( N il esh   K u lka r n i)   59   3 . 1 .   B lo ck  dia g ra n o f   t he  pro po s ed  s y s t em   Alzh eim er ’ s   Dis ea s e  d iag n o s i s   s y s tem   wo r k s   in   d if f e r en t   s tep s ,   i)   Fil ter in g   an d   n o is e  r em o v al   o f   r aw   E E G  s ig n a   ca lled   Pre p r o ce s s in g ,   ii)  E x tr ac tio n   a n d   s elec tio n   o f   p r o m in en t  f ea tu r es  f r o m   E E G  d ata,   an d   iii)  C la s s if icatio n   o f   E E G  d ata  in to   d if f er en t  s u b jects.  A  r aw  E E G  s ig n al  was  f ilter ed   u s i n g   s u itab le  B an d p ass   f ilter   to   r em o v e  u n wan ted   i n f o r m atio n   co n ten t  f r o m   s ig n al   wh ich   g ets  ad d ed   d u r in g   r ec o r d in g   p r o ce s s .   I n   p r esen t  wo r k ,   a  b an d p ass   f ilter   o f   th ir d   o r d er   with   a p p r o p r iate  g ain   d esig n e d   in   b etwe en   0 . 5   to   3 0   Hz  was   u s ed   f o r   f ilter in g .   I n   f e atu r e  e x tr ac tio n   s tag e,   s y n ch r o n y   b as ed   d if f er en t  f ea t u r es  ar e  co m p u ted   an d   a  tr ain in g   f ea tu r e  m atr ix   was   co m p u ted   as a n   in p u t to   class if ier .   B lo ck   d iag r am   o f   th e  s y s tem   as sh o wn   in   Fig u r e  1 .           Fig u r e  1 .   B lo ck   d iag r am   o f   th e  s y s tem         3 . 2 .   F e a t ure  ex t r a ct io n us ing   s y nchro ny   ba s ed  f ea t ures   I n   th e  p r esen t  r ese ar ch   s tu d y ,   s y n ch r o n y   b ased   f eq atu r es  wer e  s tu d ies  an d   an aly ze d .   B r ain   Sy n ch r o n y   r esem b les  s im u ltan eo u s   ap p ea r an ce   o f   r h y th m i c  d is tin ct  p atter n s   o v er   d if f er en t  r eg io n s   o f   h ea d ;   b ilater all y   o r   u n ilater ally .   I t  is   o b s er v ed   th a t  s tatis tical  in d ep en d en ce   ap p ea r s   to   b e  s ig n i f ican tly   less   in   ca s e   o f   Alzh eim er ’ s   p atien ts   a r o u n d   d if f er en t   r eg io n s   o f   b r ain   [ 5 - 7 ] .   T o   o b s er v e  t h is   lo s s   o f   s y n ch r o n y   i n   b r ain ,   s y n ch r o n y   m ea s u r es   s u c h   as  Ma g n itu d e  Sq u a r e  C o h er en ce   ( MSC )   an d   Ph ase  Sy n ch r o n y   wh ich   co m p ar ativ ely   p r o v id e  b etter   r esu lts   in   ter m s   o f   class if icat i o n   ac cu r ac y   ar e  an aly ze d .   L e t  u s   d is cu s s   th ese   f ea tu r es  in   m o r e  d etail.   Ma g n itu d e  Sq u a r ed   C o h er en ce   ( MSC ) .  C o h er en ce   r ef er s   to   m ea s u r em en t  o f   s y n ch r o n y   b etwe en   two   in d ep en d en t sig n als ( L et  u s   s ay   x   an d   y )   a n d   it c an   b e  m ath em atica lly   d ef in ed   as,      =   |  ( ) | 2 |  ( ) |  ( ) |   ( 1 )     W h er e ,   f   is   f r eq u e n cy   in   h er tz ,   P xy   in d icate s   cr o s s   s p ec tr al  d en s ity   o f   s ig n al  x   an d   s ig n al  y.   P xx   a n d   P y y   r ep r esen ts   th e  p o we r   s p ec t r al  d en s ities   o f   x   an d   y   r esp ec tiv ely .   Fo r   ea c h   p air   o f   ch an n els  n am ely   F3 ,   F4 ,   C 3 ,   C 4   an d   O1 ,   O2 ;   co h e r en ce   f ea tu r es  we r e  c o m p u te d   a n d   a v er ag e d   o v er   th e  f iv e  s u b - b an d s .   C o h er e n ce   h ig h lig h ts   th e  s y n ch r o n icity   o f   ac tiv atio n   in   v a r i o u s   b r ain   r e g io n s .   E E G  co h er e n ce   h elp s   t o   ac ce s s   f u n ctio n al   co n n ec tiv ity   b etwe en   v ar i o u s   ch an n els  o v er   o cc ip ital  r eg io n s   o f   b r ain .   I n   to tal,   we  h av e   co m p u ted   to tal  ( 6   ch an n els  *   4   f r e q u en c y   b an d s   =  2 4   f ea tu r es)  f o r   5 0   s u b je cts  co n s is tin g   o f   h ea lth y   as  we ll  as  Alzh eim er   af f ec ted   in   tr ain i n g   m o d e.   So ,   it c o n s is ts   o f   to tal  5 0   *   2 4   =  1 2 0 0   f ea t u r es.   Ph ase  Sy n ch r o n y   i n d icate s   in ter d ep en d e n ce   o f   s ig n als  x   a n d   y   am o n g   two   p h ases   ∅   an d   ∅ .   E v en   th o u g h   th e  am p litu d es  o f   s ig n als  x   a n d   y   ar e   k ep t   s tatis tically   d ep en d en t,  t h e  in s tan tan e o u s   p h a s es  ca n   b e  s tr o n g ly   s y n ch r o n ize d .   I t is g iv e n   b y   f o llo win g   f o r m u la  [ 8 ] :     ∅ , = ∅ ( ) −   ∅ ( ) =     ( 2 )     W h er e  co - ef f icien ts   m   an d   n   r ep r esen ts   in teg er s   d ep ictin g   f r eq u e n cy   lo ck i n g   r atio   an d   ∅ ,   is   its   r elativ e   o r   p h ase  d if f er e n ce .   Fo r   co m p u tin g   s y n ch r o n izati o n   b etwe en   two   p h ases ,   it  is   im p o r tan t  f o r   u s   to   k n o w  th e  p h ase  o f   two   s ig n als   at  in s tan tan eo u s   v alu e.   I t   ca n   b e  an aly ze d   b y   u s in g   Hilb er t  t r an s f o r m   wh ich   is   g iv en   as:     ( ) = ( ) +   ̃ ( )   ( 3 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ap r il   20 20 :  5 7  –   6 2   60   I n   ab o v e  eq u atio n ,   ( )   is   co m p lex   ter m   with   is   ( )   r ea l  ter m   an d   ̃ ( )   r ep r esen ts   its   Hilb er t   tr an s f o r m .   Hilb er t  T r an s f o r m   i s   co m p u ted   as,     ̃ ( ) =   1  ∫ ( ) −     ∞ − ∞   ( 4 )   I n   ab o v e  eq u atio n ,   PV  r ep r ese n ts   C au ch y   Prin cip le  v alu e .   I n s tan tan eo u s   p h ase  ∅ ( )   an d   ∅ ( )   f o r   s ig n als x   an d   y   a r e  ca lcu lated   as:     ∅ ( )   =   a r c ta n   ( ̃ ( ) ( ) )   ( 5 )     I n   p r esen t  s tu d y ,   s y n ch r o n y   b ased   f ea tu r es  wer e  co m p u ted   o n   ea ch   p air   o f   ch an n el  o f   tw o   o p p o s ite  r eg io n s   f o r   all  f r e q u en c y   b a n d s   an d   th en   a v er ag e d .   Fo r   ex a m p le,   p h ase  s y n c h r o n y   f ea tu r e   wer e  m ea s u r ed   o n   ty p ical  ch an n el s   o f   r ig h t  an d   l ef t  tem p o r al  r e g io n s   ( s ay   ( F3 - T 3 ) ,   ( T 3 - T 4 ) )   an d   s o   o n .   I n   p r esen t  s tu d y ,   p h ase   s y n ch r o n y   f ea tu r e   was  co m p u ted   f o r   f r o n tal,   tem p o r al,   p ar ietal  an d   ce n tr al  elec tr o d e  o f   E E G  s ig n al.   Acc o r d in g ly ,   1 5 0   s u ch   f ea t u r e s   wer e  co m p u ted   an d   o u t  o f   it  1 0 0   f ea tu r es  wer e  s elec ted   as  p er   W ilco x o n   test s   o n   o u r   d ataset  [ 8 ] .       4.   M ACH I N E   L E AR NING   AN D  CL AS SI F I CAT I O N  T E C H NQ U ES   Ma ch in e  L ea r n in g   is   a  s u b s e t  o f   Ar tific ial  I n tellig en ce   in   wh ich   th e   d ata   o p tim izatio n   is   ca r r ied   u s in g   th e  p ast  ex p er ie n ce   to   p r ed ict  f u tu r e  r esu lt  o r   class if y   th e  tar g et  in p u t  [ 9 ,  1 0 ] .   T h i s   d ata  o p tim izatio n   ca n   b e  d o n e  u s in g   d if f er e n t  alo g r ith m s   as  d is cu s s ed   in   liter atu r e.   Fo r   class if y in g   th e  tar g et  in p u t  d ata  in to   two   o r   m o r e  class es,  d if f e r en t  m a ch in e  lear n i n g   alg o r ith m s   ca n   b e  u s ed .   T h is   m ac h in e   lear n in g   alg o r ith m s   ar e   class if ied   in to   th r ee   lear n in g   m ec h an is m   n am ely :  s u p e r v is ed ,   u n s u p e r v is ed   an d   r ein f o r c em en t  lear n in g .   I n   p r esen t  r esear ch   wo r k ,   Su p p o r t  Vec to r   Ma ch in e  ( SVM) ,   a  s em i - s u p er v is ed   m ac h in e  lear n in g   alg o r ith m   was   u s ed   f o r   class if icatio n   p u r p o s e.   Fo r   clas s if icatio n   p u r p o s e,   7 0 %  d ata  co n s is tin g   o f   b o th   s u b jects  was   in co r p o r ated   f o r   t r ain in g   p u r p o s e  an d   r est  o f   3 0 %  d ata  w as  k ep t  f o r   test in g   p u r p o s e.   B ased   o n   o b s er v ed   r esu lts ,   co n f u s io n   m atr ix   was  cr ea ted   an d   d if f er en t  p er f o r m an ce s   m etr ic  wer e  ca lcu lated   to   m ea s u r e     th e  ef f icien cy   o f   th e  class if ier .   Fig u r e .   2   r ep r esen ts   th e  Sem i - s u p er v is ed   m ac h in e   lear n in g   f lo w.             Fig u r e  2 .   Statis tical  r ec o g n itio n   f lo w  f o r   s u p er v is ed   class if icatio n       4 . 1 .   Su pp o rt   v ec t o r   m a chine ( SVM )   cla s s if ier   C las s if ier s   in   m ac h in e   lear n in g   ar e   n o r m ally   f o r m u lated ,   d e s ig n ed   an d   ad o p ted   b y   u s in g   s tatis t ical   le ar n in g .   T h ey   ca n   b e  u s ed   f o r   class if icatio n   as  well  as  r eg r ess io n   p u r p o s e.   SVM  is   s em i - s u p er v is ed   m ac h in e   lear n in g   alg o r ith m   wh ich   is   v er y   ef f ec tiv e  in   class if y in g   d at a  o f   h ig h   d im en s io n .   I t  is   also   r o b u s t  an d   ea s y   to   im p lem en t  u s in g   Py th o n ,   MA T L AB   an d   an y   o th er   to o l.  An   o p tical  h y p er p lan e   s ep ar ates  th e  d ata  b elo n g in g   to   two   class es  u s in g   ap p r o p r i ate  k er n el  in   ca s e  o f   n o n - lin e ar ,   m u lti - d im e n s io n al  d ata.   I n   p r esen t  wo r k ,   R B F   k er n el  was  u s ed   an d   alg o r ith m   was  im p lem en te d   u s in g   MA T L AB   p r o g r am m in g .   L ea v e - On e - Su b ject - Ou t   ( L OSO)   cr o s s - v alid atio n   tech n iq u e  was  u s ed   f o r   class if icatio n .   T h e  a d v an tag e  o f   u s in g   t h is   tech n iq u e  is   th at   it  elim in ates  th e  p r o b lem   o f   o v er - f itti n g   d u r i n g   d ata  s ep ar ati o n   an d   also   g u r a n tees  th e  g e n er ality   o f   class if if er   to   u n s ee n   o r   u n la b elled   d ata.     4 . 2 .   P er f o rma nce  a na ly s is   o f   t he  E E G   da t a   Dif f er en t  s y n c h r o n y - b ased   E E G  f ea tu r es  s u ch   as  Ma g n it u d e  Sq u a r ed   C o h e r en ce   ( MSC ) ,   Ph ase   Sy n ch r o n y   a n d   C r o s s   -   c o r r el atio n   wer e  co m p u ted ,   an al y ze d   an d   m ea s u r ed   in   a p p r o p r iat e  m an n er   o n   E E G  d ata.   Fo r   s elec tin g   tr ain i n g   d ata,   co m p u ted   f ea tu r es  wer e  s elec ted   f r o m   a n y   o f   th e   f o u r   s elec ted   E E G   elec tr o d es.  I n d iv i d u al  f ea tu r e s   wer e  also   co m p u ted   an d   test ed   u s in g   SVM  class f ier   b ased   o n   d if f er en t   p er f o r m an ce   m et r ics  s u ch   as  ac cu r ac y .   T h e  o b ta in ed   r es u lts   ar e  s h o wn   in   T ab le. 1   B ased   o n   d atab ase  av ailab le  f o r   c o m p u tatio n ,   5 0   %  o f   th e  d ata  was  tr ain ed   &   r em ain in g   5 0   %  d ata  was  lef t  o u t  f o r   test in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l   I SS N:  2252 - 8 7 7 6       S u p p o r t v ec to r   ma ch in e  b a s ed   a lz h eime r ’ s   d is ea s e  d ia g n o s is   u s in g   s yn ch r o n y  fe a tu r es ( N il esh   K u lka r n i)   61   p u r p o s e.   B ased   o n   t h e  in d iv i d u al  f ea tu r es  co m p u ted   &   S VM   class if ier   u s ed ,   d if f er e n t  p er f o r m an ce   m etr i cs   wer e  o b tain ed   b ased   o n   f o llo w in g   ter m in o l o g ies   [9 ,  1 0 ] .       =  +   +  +  +    ( 6 )        =   +    ( 7 )         =   +    ( 8 )     W h er e,   T P st an d s   f o r   T r u e  Po s itiv e  ( Alzh eim er ’ s   d is ea s e  p a tie n ts   co r r ec tly   class if ied ) ,   T N  s tan d s   f o r   T r u e  Neg ativ e  ( h ea lth y   in d iv i d u als  co r r ec tly   class if ied ) ,   F P  s tan d s   f o r   Fals e  Po s itiv es  ( h ea lth y   in d i v id u als  m is class if ied ) ,   FN stan d s   f o r   Fals e  Neg ativ e  ( Alzh eim er ’ s   d is ea s e   p atien ts   m is cla s s if ied ) .       T ab le  1 .   Per f o r m an ce   m ea s u r e   o n   ea ch   in d iv id u al  f ea tu r e   F e a t u r e s   A c c u r a c y   ( i n   %)   M a g n i t u d e   S q u a r e d   C o h e r e n c e   88   P h a se   S y n c h r o n y   90   C o m b i n a t i o n   o f   B o t h   f e a t u r e s   94       5.   CO NCLU SI O N  & R E S E AR CH   CH AL L E NG E S   T h is   p ap er   p r esen ts   a  m eth o d   to   d iag n o s e  Alzh eim er ’ s   d is ea s e  b y   u s in g   d if f er en t  Sy n c h r o n y   b ased   f ea tu r es.  T h e  aim   o f   t h e  p r e s en t  r esear ch   wo r k   was  to   im p r o v e  t h e  d iag n o s tic  ac cu r ac y   f o r   Alzh eim er ’ s   d iag n o s is .   T h e   f ea tu r es  u s ed   f o r   d if f er e n tiatin g   b etwe en   h ea lth y   an d   Alzh eim e r ’ s   d is ea s e  s u b jects  ar e  n o t  n o v el  b u t  s ig n if ican t  im p r o v em en ts   ca n   b e  o b s er v e d   o n   u s ed   d atab ase.   I n   p r esen t  s tu d y ,   ea ch   in d iv i d u al  f ea tu r e  was  u s ed   f o r   class if icatio n   an d   all  s y n ch r o n y   f ea tu r e s   wer e  also   s ep ar ately   was  cla s s if icatio n   p u r p o s e.   SVM  clas s if ier   was  u s ed   f o r   s ep ar atin g   b o th   s u b jects  y iel d in g   b etter   r esu lts .   Sp ec tr al  an aly s is   also   p r o v id es  b etter   r esu lts   in   an aly zin g   E E G  s ig n als .  I n   [ 1 1 - 14 ] ,   au th o r s   h av e   alr ea d y   c o n clu d ed   t h at  s ig n if ican ce   o f   p lag u es  an d   n e u r o f i b r illar y   t an g les  in   co r tex   r e g io n s   as  well  as  lo wer   v o lu m e  o f   h ip p o ca m p u s   s lo ws   th e   s ig n al  in   ca s e  o f   Alzh eim er ’ s   d is ea s e  p atien ts .   PET   as  well  as  MRI  s ca n s   wa s   al s o   s tu d ied   alo n g   with   MM SE   an d   C DR   s co r e  s in ce   o n ly   th e s e  ar e  n o t  s u f f icien t  f o r   Alzh e im er ’ s   d iag n o s is .   Pre v io u s   liter atu r e  s u m m a r izes  th e  in v esti g atio n   o f   s y n c h r o n y - b ased   f ea tu r es  f o r   Alzh eim e r ’ s   d iag n o s is .   I t  ca n   b e  co n clu d ed   th at  c o h er en ce - b ased   f ea tu r es  d e p ict   s ig n if ican t  ef f ec ts   o n   s ig n als  o f   Alzh eim er ’ s   d is ea s e  p atien ts   in   r esti n g   co n d itio n s   an d   h ig h   f r e q u en c y   b a n d   r a n g in g   f r o m   1 3   to   3 0 Hz.   T h e   s y n ch r o n y - b ased   f ea tu r es  wer e  c o m p u ted   in d i v id u ally   an d   class if ied   b y   u s e  o f   s em i - s u p er v is ed   class if ier ;  Su p p o r t  v ec to r   m ac h in e  ( SVM)   g iv in g   b etter   class if icatio n   ac cu r ac y   f o r   d is tin g u is h in g   th e   s u b jects b etwe en   two   g r o u p s .     Fro m   th e  f ea tu r es  co m p u ted   as  d is cu s s ed   in   s ec tio n   3 ,   i t   is   o b s er v ed   th at  lo wer   d y s f u n ctio n al   co n n ec tiv ity   is   o b s er v e d   in   c en tr al,   p a r ietal  an d   o cc ip ital   b r ain   r eg io n s .   A  lo wer   s y n ch r o n izatio n   in   t h ese  ar ea s   f o r   alp h a  an d   b eta  b an d   id en tifie s   d is tu r b an ce   o cc u r r ed   in   p er ce p tio n   an d   c o g n iti v e  d is o r d er .   T h u s ,     th e   o b s er v atio n s   co m p u ted   in   p r esen t  r esear ch   wo r k   ar e  in   ag r ee m en t  with   s ev er al  p r ev io u s   s tu d ies  wh ich   r ep o r ts   o n   d ec r ea s e  o f   n e u r o n al  s y n ch r o n y   in   Alzh eim er ’ s   d is ea s e  p atien ts   a s   o b s er v ed   o n   E E G  s ig n als.  T h is   lo s s   o f   s y n ch r o n y   ap p ea r s   d u e  to   ad d itio n   o f   n o n   –   c o n s is ten t  b ac k g r o u n d   ac tiv ity   an d   p r esen ce   o f   n eu r o f i b r illar y   tan g les  in   h i p p o ca m p u s   ar ea .   C o m b in atio n   o f   all  s y n c h r o n y - b ased   f ea t u r es  p r o v id es  b etter   ac cu r ac y   as  co m p ar e d   to   in d i v id u al  f ea tu r e.   Fu tu r e  wo r k   o f   p r esen t  r esear ch   wo r k   in v o lv es  an aly s is   o f   ea ch   E E G  s ig n al  in   tim e  –   f r e q u e n cy   d o m ain   an d   to   co n clu d e   wh eth er   th ey   ca r y   an y   r elev an t  in f o r m atio n   f o r   b etter   d etec tio n   b y   u s in g   ad v a n ce d   s ig n al  p r o ce s s in g   alg o r it h m s .     I t  is   to   co n clu d e  th at  wh en   we   co m b in e  all  f ea tu r es  to g eth er ,   class if icatio n   r ate  a s   well  as   d iag n o s tic  ac cu r ac y   o b tain ed   is   m o r e  an d   it  p r o v id es  c o m p a r ativ ely   b etter   r esu lts   in   ter m s   o f   ac c u r ac y .   Fu tu r e   wo r k   in   th is   s tu d y   in v o lv es m ak in g   an aly s is   o f   ea ch   f r eq u en cy   b an d s   in   d ep th   to   o b s er v e  wh eth er   th ey   ca r r y   an y   o th er   s ig n if ican t  in f o r m atio n   f o r   b e tter   d iag n o s is   b y   m ea n s   o f   v ar io u s   s ig n al   p r o ce s s in g   alg o r ith m s   an d   f ea tu r es  ex tr ac tio n   tech n iq u es.  T h e  p r e s en t  r esear ch   wo r k   ex p lo r es  a  s ig n if ican t  m eth o d o lo g y   f o r   A lzh eim er ’s   d is ea s e  d iag n o s is   an d   f u r t h er   r esear ch   u s in g   s o m e  m o r e  o f   th ese  f ea tu r es  ca n   r ep o r t  r em a r k ab le  ac h iev em en ts   in   th is   f ield .       ACK NO WL E DG E M E NT S   Au h to r s   wo u ld   lik e  to   th an k   en tire   s taf f   o f   Sm t.  Kash ib ai  Nav ale  Me d ical  C o lleg e  &   Gen er al  Ho s p ital     f o r   p r o v id in g   n ec ess ar y   E E G  d atab ase  f o r   ca r r y in g   r es ea r ch   wo r k .   A u th o r s   w o u ld   also   lik e  to   th an k   an n o y m o u s   r ev iewe r s   f o r   im p r o v in g   th e  q u ality   o f   p ap er .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l ,  Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ap r il   20 20 :  5 7  –   6 2   62   RE F E R E NC E S   [1 ]   Ma tts o n   M. ,   “Path way s   to war d s   an d   awa y   f r o m   alzh eim er ’ s   d is ea s e , ”  N a tu r e ,  vol .   4 3 0 ,   p p .   6 3 1 – 6 3 9 ,   2004.   [2 ]   Meek   P.D. ,   Mc Keith an   K. ,   a n d   Sh u m o ck   G. T . ,   “ E co n o m i cs   co n s id er atio n s   of   alz h eim e r ’ s   d is ea s e‖ ,”   P h a r ma co th era p y ,  vol .   1 8 ,   p p .   68 – 7 3 ,   Ma r c h - Ap r il 1 9 9 8 .     [3 ]   J in g   W an ,   Z h ilin   Z h a n g ,   “I d e n tify in g   th e  n eu r o an ato m ical   b asis   o f   co g n itiv e  im p air m en t   in   alzh eim e r ’ s   d is ea s e  b y   co r r elatio n   &   n o n - l in ea r ity – awa r e  s p ar s e  b a y esian   lear n in g , ”  I E E E   Tr a n s .   o n   Med .   I ma g in g ,  v o l.3 3 ,   n o . 7 ,   p p .   1 4 7 5 – 1 4 8 7 ,   J u ly   2 0 1 4 .   [4 ]   N.   N.   Ku lk ar n i,  V.   K.   B air ag i ,   “ E lectr o en ce p h alo g r am   b ase d   d iag n o s is   o f   alzh eim er   d is ea s e, ”   in   P r o c.   I E E E   C o n feren ce   o n   I n tellig e n t S ystems   a n d   C o n tr o l,  p p .   1 - 5 ,   2 0 1 5 .   [5 ]   J ae s eu n g   J eo n g ,   “E E G  d y n a m ics  in   p atien ts   wi th   Alzh eim er ’ s   d is ea s e , ”  A r ti ficia l  I n tellig en ce   in   Med icin e ,  vol .   1 1 5 ,   no.   7 ,   p p .   1490 – 1 5 0 5 ,   J u ly   2 0 0 4 .   [6 ]   J u s tin   Dau wels,  et  al,   “Slo win g   an d   lo s s   o f   co m p le x it y   in   alzh eim er ’ s   E E G:  two   s id es  o f   th e   s am e   co in ? , ”  Hin d awi  Acc ess   o f   R esear ch ,   I n tern a tio n a l J o u r n a l  o f A lz h eime r ’ s   Dis ea s e ,  vo l.  2011 .   [7 ]   R ay m u n d o   C ass an i,  et  all,   “T h e  ef f ec ts   o f   a u to m ated   ar tifa ct  r e m o v al  a lg o r ith m s   o n   elec tr o en ce p h al o g r ap h y - b ased   alzh eim e r ’ s   d is ea s e  d iag n o s is , ”  F r o n tier s   in   A g in g   N eu r o s c ien ce ,  v o l.   6 ,   no.   5 5 ,   p p .   1 – 1 3 ,   Ma r   2 0 1 4 .   [8 ]   Dh iy a  Al - J u m eily ,   Sh am aila  I r am ,   Fra n co is - B en o is   Vialatte ,   Pau l  Fer g u s ,   an d   Ab ir   Hu s s ain ,   “A  n o v e l   m eth o d   o f   ea r l y   d iag n o s is   o f   alzh eim er ’ s   d is ea s e  b ased   o n  E E G  s ig n als ,”   T h e  Scien tific   W o r ld   J o u r n al,   v o l.  2 0 1 5 ,   A r ticle  I D  9 3 1 3 8 7 ,   1 1   p ag es,  2 0 1 5 .   d o i:1 0 . 1 1 5 5 /2 0 1 5 /9 3 1 3 8 7   [9 ]   An d r ea   R u ed a,   Fab io   A.   Go n z alez ,   “E x tr ac tin g   s alien t  b r ain   p atter n s   f o r   im ag in g - b ased   cla s s if icatio n   o f   n eu r o d eg en e r ativ e  d is ea s es , ”  I E E E   Tr a n s .   Med .   I ma g in g ,  v o l.  3 3 ,   n o . 6 ,   p p .   1 2 6 2 - 1 2 7 4 ,   J u n e  2 0 1 4 .   [1 0 ]   Su r esh ,   M. ,   R av ik u m ar ,   M. ,   “ Dim en s io n ality   r ed u ctio n   an d   class if icatio n   o f   co l o r   f ea tu r es  d ata  u s in g   SVM  an d   KNN ,”   I n tern a tio n a l  Jo u r n a l  o f  I ma g e  P r o ce s s i n g   a n d   V is u a l   C o mmu n ica tio n ,  v o l.  1 ,   n o .   4 ,   p p .   2 3 1 9 – 1 7 2 4 ,   Feb r u ar y   2 0 1 3 .     [1 1 ]   Nilesh   Ku lk ar n i,  “ Use  o f   co m p lex ity   b ased   f ea tu r es  in   d iag n o s is   o f   m ild   Alzh eim er   d is ea s e  u s in g   E E G   s ig n als ,”   I n tern a tio n a l J o u r n a l o f I n fo r ma tio n   Tech n o lo g y ,   v o l.  1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   5 9 - 6 4 ,   2 0 1 8 .   [1 2 ]   N.   N.   Ku lk ar n i,  V.   K.   B air ag i ,   “E x tr ac tin g   Salien t  f ea tu r es   f o r   E E G  b ased   Diag n o s is   o f   Alzh eim er ’ s   d is ea s e  Us in g   Su p p o r t  Vec to r   Ma ch in e  class if ier , ”  I E TE  Jo u r n a l  o f  R esea r ch ,   Ta ylo r   a n d   F r a n cis,     vol .   6 3 ,   no .   1 ,   p p .   1 1 - 22,   Ma r c h   2 0 1 7 .   [1 3 ]   N.   Ho u m an i   et  al. ,   “Dia g n o s is   o f   Alzh eim er ’ s   d is ea s e  wit h   E lectr o en ce p h alo g r a p h y   i n   a  d if f er en tial   f r am ewo r k , ”  P Lo S   On e ,   v o l.   1 3 ,   n o .   3 ,   2 0 1 8 .   [1 4 ]   J u s tin   Dau wels,  Fra n co is - B en o ıt  Vialatte,   an d   An d r ze j  C ich o ck i,  “On   th e  ea r ly   d ia g n o s is   o f   alzh eim er ’ s   d is ea s e  f r o m   E E G  Sig n als:   A  m in i - r ev iew , ”  A d v a n ce s   in   c o g n itive  N eu r o d yn a mics ,   p p .   7 0 9 - 7 1 6 ,   2 0 1 0 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Nilesh   Nee lk an th   Ku lk ar n i  w as  b o r n   in   Pu n e,   I n d ia,   in   1 9 9 2 .   He  r ec eiv ed   B . E .   d eg r ee   in   E lectr o n ics  en g i n ee r in g   f r o m   th e  Un iv er s ity   o f   Pu n e,   Pu n e,   I n d i a,   in   2 0 1 3 ,   an d   th e   M. E .   d e g r ee   i n   E lectr o n ics  &   T elec o m m u n icatio n   en g in ee r in g   f r o m   Sav itrib ai  Ph u le   Pu n e  Un iv er s ity   ( Fo r m e r ly ,   Un iv er s ity   o f   Pu n e )   in   2 0 1 5 ,   r esp ec tiv ely .   I n   2 0 1 6 ,   h e   jo in ed   th e  Dep ar tm en t  o f   E lectr o n ics  E n g in ee r in g ;  All  I n d ia  Sh r i  Sh iv aji  Me m o r ial   So ciety ’ s   I n s titu te  o f   I n f o r m at io n   T ec h n o lo g y ,   as  a  Vis itin g   f ac u lty   an d   t h en   co n tin u ed   as  Ass i s tan t  Pro f ess o r   in   E lec tr o n ics  E n g i n ee r in g   d ep a r tm e n t.  Pre s en tly ,   h e  is   wo r k in g   as  As s is tan t  Pro f ess o r   in   Sm t.  Kash ib ai  Nav ale  C o lleg e  o f   E n g in ee r in g ,   P u n e.   His   cu r r en t   r esear ch   in ter ests   in clu d e  B io m ed ical   E n g i n ee r in g ,   B io m ed ical  Sig n al  &   I m ag e   Pro ce s s in g ,   Ma ch in e  L ea r n i n g   an d   Patter n   R ec o g n itio n .   He  is   a  m em b er   o f   th e   I n s titu tio n   o f   E n g in ee r s   ( I n d ia ) ;  T h e  I n s titu tio n   o f   E lectr o n i cs  an d   T elec o m m u n icatio n   E n g in ee r s   ( I E T E ) .   He  is   a  L if e  Me m b er   o f   I E I   ( I n d i a) ,   I E T E   an d   B io m ed ical   E n g in ee r in g   So ciety   o f   I n d ia.   He  h as  f iled   o n e   p aten t  at  n atio n al  lev el.   He  r ec eiv e d   “Bes t I n n o v ativ e  Pro ject  Awa r d ”  f o r   h is   r esear ch   p r o ject  p r e s en ted   at  W I E C ON  –   2 0 1 6   s p o n s o r ed   b y   I E E E ,   Pu n e  S ec tio n .   He  is   r ec ip ien t  o f   Pr o f .   M.   N.   Sah a  Me m o r ial  Awa r d ,   awa r d e d   b y   I E T E ,   I n d ia.   He  h as  p u b lis h ed   1 6   r esear ch   p a p er s   at   I n ter n atio n al   lev el.   Pre s en tly ,   h e  is   wo r k i n g   o n   B io m ed ical  C ir cu its   an d   S y s tem   ap p licatio n s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.