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Tipo: TCC
Título: Classificação de estágios de sono utilizando técnicas de aprendizado de máquina automatizado
Autor(es): Souza, Luiz Henrique Medeiros de
Orientador: Cruz, Lívia Almada
Palavras-chave em português: aprendizado de máquina;sensores vestíveis
CNPq: CNPQ: CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
Data do documento: 2025
Citação: SOUZA, Luiz Henrique Medeiros de. Classificação de estágios de sono utilizando técnicas de aprendizado de máquina automatizado. 2025. 47 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) - Campus de Quixadá, Universidade Federal do Ceará, Quixadá, 2025.
Resumo: A análise do sono por meio de sensores vestíveis tem se tornado uma alternativa promissora para monitoramento não invasivo, permitindo a estimativa de estágios do sono a partir de dados fisiológicos como frequência cardíaca e movimento. Este trabalho apresenta um modelo de aprendizado de máquina capaz de classificar diferentes estágios do sono. O pré-processamento envolveu a remoção de outliers pelo método do IQR, normalização dos dados com o MinMaxScaler e a extração de características utilizando o conjunto de atributos do Catch22. O modelo foi treinado utilizando validação cruzada leave-one-out, garantindo uma avaliação robusta e independente para cada participante. A plataforma AutoGluon foi empregada para testar múltiplos algoritmos de classificação, incluindo Random Forest, Extra Trees, LightGBM, CatBoost e redes neurais. Os resultados obtidos foram comparados com os achados da literatura, demonstrando que a combinação de modelos de AutoML utilizando atributos extraídos da frequência cardíaca e movimento pode atingir acurácias semelhantes para a classificação dos estágios do sono.
Abstract: Sleep analysis using wearable sensors has become a promising alternative for non-invasive monitoring, enabling sleep stage estimation from physiological data such as heart rate and movement. This study presents a machine learning model capable of classifying different sleep stages. The preprocessing steps included outlier removal using the IQR method, data normalization with MinMaxScaler, and feature extraction with the Catch22 feature set. The model was trained using leave-one-out cross-validation, ensuring a robust and independent evaluation for each participant. The AutoGluon framework was employed to test multiple classification algorithms, including Random Forest, Extra Trees, LightGBM, CatBoost, and neural networks. The results were compared with findings from the literature, demonstrating that combining of AutoML models using features extracted from heart rate and movement can achieve competitive accuracy in sleep stage classification.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81281
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/8972397134674530
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO-QUIXADÁ - Monografias

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