論文の概要: ECG-Lens: Benchmarking ML & DL Models on PTB-XL Dataset
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.15822v1
- Date: Fri, 17 Apr 2026 08:20:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-20 22:00:19.81728
- Title: ECG-Lens: Benchmarking ML & DL Models on PTB-XL Dataset
- Title(参考訳): ECG-Lens: PTB-XLデータセット上でのMLとDLモデルのベンチマーク
- Authors: Saloni Garg, Ukant Jadia, Amit Sagtani, Kamal Kant Hiran,
- Abstract要約: 本研究では,従来の3つの機械学習アルゴリズムと,ECG信号の分類のための3つのディープラーニングモデルを比較した。
ECGLensモデルは、80%の分類精度と90%のROC-AUCで最高性能を達成した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.06363400715351396
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Automated classification of electrocardiogram (ECG) signals is a useful tool for diagnosing and monitoring cardiovascular diseases. This study compares three traditional machine learning algorithms (Decision Tree Classifier, Random Forest Classifier, and Logistic Regression) and three deep learning models (Simple Convolutional Neural Network (CNN), Long Short-Term Memory (LSTM), and Complex CNN (ECGLens)) for the classification of ECG signals from the PTB-XL dataset, which contains 12-lead recordings from normal patients and patients with various cardiac conditions. The DL models were trained on raw ECG signals, allowing them to automatically extract discriminative features. Data augmentation using the Stationary Wavelet Transform (SWT) was applied to enhance model performance, increase the diversity of training samples, and preserve the essential characteristics of the ECG signals. The models were evaluated using multiple metrics, including accuracy, precision, recall, F1-score, and ROC-AUC. The ECG-Lens model achieved the highest performance, with 80% classification accuracy and a 90% ROC-AUC. These findings demonstrate that deep learning architectures, particularly complex CNNs substantially outperform traditional ML methods on raw 12-lead ECG data, and provide a practical benchmark for selecting automated ECG classification models and identifying directions for condition-specific model development.
- Abstract(参考訳): 心電図信号の自動分類は心血管疾患の診断・モニタリングに有用である。
本研究では,従来の3つの機械学習アルゴリズム(決定木分類法,ランダムフォレスト分類法,ロジスティック回帰法)と3つの深層学習モデル(単純な畳み込みニューラルネットワーク(CNN),Long Short-Term Memory(LSTM),CNN(ECGLens))を比較した。
DLモデルは生のECG信号に基づいて訓練され、識別的特徴を自動的に抽出する。
定常ウェーブレット変換(SWT)を用いたデータ拡張により,モデル性能の向上,トレーニングサンプルの多様性の向上,ECG信号の本質的特性の維持が図られた。
モデルは精度、精度、リコール、F1スコア、ROC-AUCを含む複数の指標を用いて評価された。
ECG-Lensモデルは、80%の分類精度と90%のROC-AUCで最高性能を達成した。
これらの結果から、ディープラーニングアーキテクチャ、特に複雑なCNNは、生の12リードのECGデータ上で従来のML手法よりも大幅に優れており、自動ECG分類モデルを選択するための実用的なベンチマークと、条件固有のモデル開発のための方向を特定することができる。
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