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NERULA:一种用于心电图信号分析的双路径自监督学习框架

信号处理 2024-05-31 v1 机器学习

摘要

心电图(ECG)信号对于诊断心脏状况和捕获详细的心脏模式至关重要。随着可穿戴单导联ECG设备变得越来越普遍,高效的分析方法至关重要。我们提出了NERULA(非对比ECG和重建无监督学习算法),一种为单导联ECG信号设计的自监督框架。NERULA的双路径架构结合了ECG重建和非对比学习,以提取详细的心脏特征。我们50%的掩码策略,同时使用掩码和逆掩码信号,增强了模型对现实世界中不完整或损坏数据的鲁棒性。非对比路径对齐掩码和逆掩码信号的表示,而重建路径理解并重建缺失的特征。我们表明,将生成路径和判别路径结合到训练谱中,通过在各项任务中超越最先进的自监督学习基准,取得了更好的结果,在ECG分析中表现出卓越的性能,包括心律失常分类、性别分类、年龄回归和人类活动识别。NERULA的双路径设计为全面的ECG信号解释提供了稳健、高效的解决方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.19348,
  title  = {NERULA: A Dual-Pathway Self-Supervised Learning Framework for Electrocardiogram Signal Analysis},
  author = {Gouthamaan Manimaran and Sadasivan Puthusserypady and Helena Domínguez and Adrian Atienza and Jakob E. Bardram},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.19348},
  year   = {2024}
}

备注

Paper in review