人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在HRV分析中的應(yīng)用研究

尚 宇，張 甜

(西安工業(yè)大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，陜西 西安 710021)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在HRV分析中的應(yīng)用研究

尚 宇，張 甜

(西安工業(yè)大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，陜西 西安 710021)

心率變異性(Heart Rate Variability,HRV)反映了心臟神經(jīng)活動的緊張性和均衡性，是一種檢測自主神經(jīng)性活動的非侵入性指標(biāo)。近幾十年來大量研究已充分肯定了自主神經(jīng)活動與多種疾病有關(guān)系，特別是與某些心血管疾病的死亡率，尤其是猝死率有關(guān)。為此，在應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行HRV分析的基礎(chǔ)上，采用誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)(Back Propagation，BP)及其改進(jìn)算法，實(shí)現(xiàn)了對HRV信號的初步識別。對不同算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了參數(shù)設(shè)置嘗試和訓(xùn)練測試。測試結(jié)果表明，隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)為10及學(xué)習(xí)速率為0.5時(shí)，采用附加動量法(動量學(xué)習(xí)率為0.3)即可保證整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練及檢測識別的正確率為93.96%，且穩(wěn)定性較好。應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法分析HRV，為心電信號智能分析提供了新的研究領(lǐng)域和應(yīng)用空間。

心率變異性；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；時(shí)域分析；頻域分析；BP網(wǎng)絡(luò)

0 引 言

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network，ANN)，是20世紀(jì)80年代以來人工智能領(lǐng)域興起的研究熱點(diǎn)，是人工智能的重要分支。它從信息處理角度對人腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象，建立某種簡單模型，按不同的連接方式組成不同的網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程大致可以分為三個(gè)階段：第一階段為啟蒙時(shí)期，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論研究的奠基階段；第二階段為低潮時(shí)期。雖然在這一時(shí)期許多重要研究成果未得到應(yīng)有的重視，但其科學(xué)價(jià)值不可磨滅；……