論文の概要: DeepBoost-AF: A Novel Unsupervised Feature Learning and Gradient Boosting Fusion for Robust Atrial Fibrillation Detection in Raw ECG Signals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.24085v1
- Date: Fri, 30 May 2025 00:08:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-02 19:47:52.708587
- Title: DeepBoost-AF: A Novel Unsupervised Feature Learning and Gradient Boosting Fusion for Robust Atrial Fibrillation Detection in Raw ECG Signals
- Title(参考訳): DeepBoost-AF:心電図信号のロバスト心房細動検出のための新しい教師なし特徴学習とグラディエントブースティング融合
- Authors: Alireza Jafari, Fereshteh Yousefirizi, Vahid Seydi,
- Abstract要約: 心房細動(英: atrial fibrillation, AF)は、健康リスクの上昇に伴う心臓不整脈である。
本研究では、教師なし深層学習と勾配促進モデルを統合してAF検出を改善する革新的なハイブリッド手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.794794261751548
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Atrial fibrillation (AF) is a prevalent cardiac arrhythmia associated with elevated health risks, where timely detection is pivotal for mitigating stroke-related morbidity. This study introduces an innovative hybrid methodology integrating unsupervised deep learning and gradient boosting models to improve AF detection. A 19-layer deep convolutional autoencoder (DCAE) is coupled with three boosting classifiers-AdaBoost, XGBoost, and LightGBM (LGBM)-to harness their complementary advantages while addressing individual limitations. The proposed framework uniquely combines DCAE with gradient boosting, enabling end-to-end AF identification devoid of manual feature extraction. The DCAE-LGBM model attains an F1-score of 95.20%, sensitivity of 99.99%, and inference latency of four seconds, outperforming existing methods and aligning with clinical deployment requirements. The DCAE integration significantly enhances boosting models, positioning this hybrid system as a reliable tool for automated AF detection in clinical settings.
- Abstract(参考訳): 心房細動(英: atrial fibrillation、AF)は、心臓不整脈であり、脳卒中関連疾患の緩和に時間的検出が重要である。
本研究では、教師なし深層学習と勾配促進モデルを統合してAF検出を改善する革新的なハイブリッド手法を提案する。
19層のディープ畳み込みオートエンコーダ(DCAE)とAdaBoost、XGBoost、LightGBM(LGBM)の3つのブースティング分類器を結合して、個々の制限に対処する。
提案するフレームワークはDCAEと勾配向上を一意に組み合わせ,手動の特徴抽出を伴わないエンドツーエンドのAF識別を可能にする。
DCAE-LGBMモデルでは、F1スコア95.20%、感度99.99%、推論遅延4秒を実現し、既存の手法より優れ、臨床展開要件に適合している。
DCAE統合は強化モデルを大幅に強化し、このハイブリッドシステムを臨床環境で自動AF検出の信頼性の高いツールとして位置づける。
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