基于模糊熵的脑电睡眠分期特征提取与分类

提出了一种基于模糊熵(FuzzyEn)的脑电睡眠分期特征提取新方法。作为样本熵(SampEn)算法的改进,模糊熵以一指数函数模糊化相似性度量公式,使得模糊熵值能够随参数变化过渡平滑,并且在参数值很小的情况下其定义仍有意义,同时继承了样本熵的相对一致性和短数据集处理特性。以8例受试者睡眠脑电监测数据及专家人工分期结果作为样本,提取睡眠各分期脑电数据模糊熵特征值,进而用支持向量机(SVM)分类。基于模糊熵的方法平均正确率达87.1%,优于样本熵方法获得的分类结果(83.0%),两种特征提取方法在采用不同的SVM核函数情况下,其分类结果在95%的置信区间内均保持显著性差异。实验结果表明,该模糊熵方法能有效地表征脑电睡眠各分期的复杂度。