Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
Design of DNN-Based Low-Power VLSI Architecture to Classify Atrial Fibrillation for Wearable Devices

Článekopen accesspeer-reviewedpostprint
dc.contributor.authorParmar, Rushik
dc.contributor.authorJanveja, Meenali
dc.contributor.authorPidanič, Jan
dc.contributor.authorTrivedi, Gaurav
dc.date.accessioned2024-08-24T07:02:18Z
dc.date.available2024-08-24T07:02:18Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractAtrial fibrillation (AF) is a recurrent and life-threatening disease leading to rapid growth in the mortality rate due to cardiac abnormalities. It is challenging to manually diagnose AF using electrocardiogram (ECG) signals due to complex and varied changes in its characteristics. In this article, for the first time, an end-to-end edge-enabled machine learning based VLSI architecture is proposed to classify ECG excerpts having AF from normal beats. Researchers have found that abnormal atrial activity is confined to the low-frequency range through the decades. Therefore, in the proposed work, this frequency band is directly analyzed for AF detection, which has not previously been discussed. The proposed architecture is implemented using 180-nm bulk CMOS technology consuming 11.098 mu W at 25 kHz and exhibits an accuracy of 92.37% for class-oriented classification and 81.60% for subject-oriented classification. The low-power realization of the proposed design, as compared to the state-of-the-art methods, makes it suitable to be used for wearable devices.eng
dc.description.abstract-translatedFibrilace síní (FS) je často se vyskytující a život ohrožující onemocnění, které vede k rychlému nárůstu úmrtnosti v důsledku srdečních poruch. Manuální diagnostika AF pomocí signálů elektrokardiogramu (EKG) je náročná vzhledem ke komplexním a různorodým změnám jejích charakteristik. V tomto článku je poprvé navržena end-to-end architektura VLSI založená na strojovém učení, která klasifikuje výpisy EKG s AF od normálních kmitů. Abnormální síňová aktivita je v průběhu desetiletí omezena pouze na nízkofrekvenční rozsah. Proto je v navrhované práci toto frekvenční pásmo přímo analyzováno pro detekci AF. Navrhovaná architektura je implementována pomocí 180nm bulk CMOS technologie se spotřebou 11,098 mu W při 25 kHz a vykazuje přesnost 92,37 % pro klasifikaci zaměřenou na třídu a 81,60 % pro klasifikaci zaměřenou na subjekt. Realizace navrženého návrhu je s nízkou spotřebou energie ve srovnání s nejmodernějšími metodami a proto jej předurčuje k použití pro nositelná zařízení.cze
dc.formatp. 320-330eng
dc.identifier.doi10.1109/TVLSI.2023.3236530
dc.identifier.issn1063-8210
dc.identifier.obd39888476
dc.identifier.scopus2-s2.0-85147280822
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/83545
dc.identifier.wos000920434600001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.project.IDLTAIN19100/Vývoj bezkontaktní technologie pro inteligentní ochranu zájmových prostorcze
dc.publicationstatuspostprinteng
dc.publisherIEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)eng
dc.relation.ispartofIEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, volume 31, issue: 3eng
dc.relation.publisherversionhttps://ieeexplore.ieee.org/document/10021279
dc.rightsopen accesseng
dc.subjectElectrocardiographyeng
dc.subjectFeature extractioneng
dc.subjectDiscrete wavelet transformseng
dc.subjectVery large scale integrationeng
dc.subjectTransformseng
dc.subjectWearable computerseng
dc.subjectComputer architectureeng
dc.subjectApplication specific integrated circuit (ASIC)eng
dc.subjectatrial fibrillation (AF)eng
dc.subjectdeep neural network (DNN)eng
dc.titleDesign of DNN-Based Low-Power VLSI Architecture to Classify Atrial Fibrillation for Wearable Deviceseng
dc.title.alternativeNávrh nízkopříkonové VLSI architektury založené na DNN pro klasifikaci fibrilace síní pro nositelná zařízenícze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
Design_of_DNN-Based_Low-Power_VLSI_Architecture_to_Classify_Atrial_Fibrillation_for_Wearable_Devices_(1).pdf
Velikost:
2.3 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format