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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80612| Type: | TCC |
| Title: | Desenvolvimento de um modelo de aprendizado de máquina para detecção de arritmias cardíacas em eletrocardiogramas |
| Authors: | Freitas Júnior, Joilson Leitão de |
| Advisor: | Castro, Antônio Joel Ramiro de |
| Co-advisor: | Marques, Bruno Torres |
| Keywords in Brazilian Portuguese : | aprendizado de máquina;eletrocardiograma;doenças cardiovasculares |
| Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ: CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA |
| Issue Date: | 2025 |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | Doenças cardiovasculares são uma das principais causas de morbidade e mortalidade em todo o mundo, sendo as arritmias cardíacas um dos distúrbios mais comuns e desafiadores de diagnosticar. A análise automatizada de sinais cardíacos tem se tornado uma ferramenta essencial para auxiliar no diagnóstico dessas condições, proporcionando maior eficiência e precisão na detecção de anomalias. Este trabalho teve como objetivo desenvolver um modelo de aprendizado de máquina automatizado para identificar e classificar doenças cardíacas a partir de sinais de eletrocardiogramas, utilizando técnicas de AutoML para otimizar a escolha de modelos e hiperparâmetros. A base de dados utilizada MIT-BIH contém múltiplas classes de batimentos, das quais foram selecionadas cinco principais para este estudo. A metodologia envolveu etapas de seleção da base de dados, pré-processamento dos dados, geração de modelos e avaliação dos modelos. O algoritmo Random Forest BAG L2 apresentou o melhor desempenho, com 98,39% de acurácia e 98,34% de F1-score, destacando-se como um modelo robusto e eficiente para a classificação. Durante o desenvolvimento, enfrentaram-se desafios relacionados ao desbalanceamento das classes e à similaridade entre certos tipos de batimentos, os quais foram mitigados por meio de técnicas de ajuste de hiperparâmetros e normalização dos dados. O estudo mostrou que a metodologia empregada foi eficaz na construção de um modelo confiável para a análise de sinais cardíacos. |
| Abstract: | Cardiovascular diseases are a leading cause of morbidity and mortality worldwide, with cardiac arrhythmias being one of the most common and challenging disorders to diagnose. Automated analysis of cardiac signals has become an essential tool to aid in the diagnosis of these conditions, providing greater efficiency and accuracy in the detection of anomalies. This work aimed to develop a machine learning model for the classification of heartbeats from electrocardiogram signals, using AutoML techniques to optimize the choice of models and hyperparameters. The MIT-BIH database used contains multiple classes of heartbeats, of which five main ones were selected for this study. The methodology involved stages of database selection, data preprocessing, model generation and model evaluation. The Random Forest BAG L2 algorithm presented the best performance, with 98.39% accuracy and 98.34% F1-score, standing out as a robust and efficient model for classification. During development, challenges related to class imbalance and similarity between certain types of heartbeats were faced, which were mitigated through hyperparameter tuning and data normalization techniques. The study showed that the methodology employed was effective in building a reliable model for analyzing cardiac signals. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80612 |
| Advisor's ORCID: | https://orcid.org/0000-0003-3489-8712 |
| Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/9668328135821873 |
| Co-advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/2984409100980415 |
| Access Rights: | Acesso Aberto |
| Appears in Collections: | SISTEMAS DE INFORMAÇÃO - QUIXADÁ - TCC |
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