Please wait ...
0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Development of an Explainable Random Forest-Based Algorithm for EEG-Based Sleep–Wake Classification Toward Sleep Apnea Detection
Authors :
Pargol Sharifi
1
Mohammad Fakharzadeh
2
1- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
2- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
Keywords :
Polysomnography،EEG signal،Sleep stage classification،Sleep apnea detection،Random Forest،Machine learning
Abstract :
Automatic sleep stage classification allows separating sleep stages without human experts. Many existing algorithms rely on multi-channel physiological signals such as EEG, EOG, and EMG. However, because of the complex equipment and required expertise, these methods usually need specialized laboratory settings. Therefore, developing a high-accuracy classification algorithm using a single signal remains a key challenge in sleep research, as it could enable portable devices and home-based sleep monitoring systems. Sleep stage classification is essential for detecting and managing sleep disorders such as sleep apnea. This study presents an optimized and clinically interpretable pipeline for sleep stage classification and apnea detection using EEG signals. The proposed approach is based on a simple, interpretable Random Forest framework and is intended to serve as a valuable tool for both clinical and research-oriented applications in sleep apnea detection. It integrates optimized preprocessing, data cleaning, algorithmic optimization, and class balancing to enhance accuracy and interpretability. Notably, our optimized Random Forest pipeline outperforms more complex deep-learning models, especially on 6-class sleep staging, sleep–wake discrimination and Apnea detection. The proposed method achieved accuracy, sensitivity, and specificity of 99.68%, 97.59%, and 99.30%, respectively, for distinguishing sleep from wakefulness, and 87.18%, 85.19%, and 89.16%, respectively, for apnea detection.
Papers List
List of archived papers
بهینهسازی نظارت هوشمند در اتوماسیون صنعتی از طریق ادغام اینترنت اشیا و پهپاد
سولماز سرخی اسبقی - محمود محصل فقهی
تأثیر تنوع در ترکیب اعضای هیئت مدیره بر کارایی سرمایه گذاری
محسن بزرگی
Predictive Modeling of Astronaut Skin Microbiome Changes Using Machine Learning on NASA Multi-Omics Data
Mahdi Ansari - Abolfazl Hajihashemi - Mohammad Rafienia
Ethical Challenges in the Use of Artificial Intelligence: Risks, Frameworks, and Responsible Innovation
Seyed Javad Roudehchi Tabrizi - Samar Goldouz
Comparative Analysis of Time-Frequency Representations for Pediatric Respiratory Sound Classification Using Deep Learning
Ghazaleh Shiri - Hanieh Bahrami - Alireza Fallahi
پیشبینی سود با استفاده از هوش مصنوعی
الهه هادی زاده
طراحی مدل استفاده از هوش مصنوعی در بازاریابی دیجیتال در صنعت بیمه با روش داده بنیاد
مهناز ذابح غازانی - رویا مصطفوی
ارزیابی بیومکانیکی دو ایمپلنت باریک در مقابل یک ایمپلنت برای جایگزینی دندان آسیای اول فک پایین: یک تحلیل المان محدود تحت بارگذاری استاتیک و دینامیک
محدثه سادات حسینی میانگفشه - سید عطااله هاشمی
Comparative Numerical Analysis of Spiral Geometries for Passive Particle Separation in Microfluidic Devices
Yunes Chakeralhoseini - Mohammad Mahdi Tekiyeh - Mahdi Moghimi Zand
بررسی تأثیر قدرت رقابتی و ریسک ورشکستگی بر اعتبار تجاری شرکتهای پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران
فاطمه تسلیمی
more
Samin Hamayesh - Version 44.7.0