А.А. Михеев1, Ю.А. Челебаева2, С.В. Челебаев3

1–3 ФГБОУ ВО "Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина" (г. Рязань, Россия)

3 sergeychelr@yandex.ru

Постановка проблемы. На сегодняшний день усиливается потребность в мобильных системах мониторинга, выявляющих отклонения сердечного ритма у граждан, работающих или проживающих в труднодоступных районах. Такие районы имеют трудности с передачей данных, поэтому процесс обработки информации целесообразно осуществлять на объекте исследования. При этом, невзирая на ограниченность аппаратных затрат, необходимо обеспечивать высокую достоверность результатов мониторирования.

Цель. Разработать структурную схему подсистемы преобразования и сегментации для мобильных устройств мониторирования сердечного ритма на основе декомпозиции рекуррентных сетей, определить структуры входящих в подсистему нейронных сетей, выполнить обучение нейронных сетей преобразования и сегментации, провести программное моделирование нейронных сетей подсистемы преобразования и сегментации, реализация нейросетей подсистемы преобразования и сегментации на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС).

Результаты. Разработана структурная схема подсистемы преобразования и сегментации для мобильных устройств мониторирования сердечного ритма на основе декомпозиции рекуррентных сетей. Определены структуры входящих в подсистему нейронных сетей. Выполнено обучение нейронных сетей преобразования и сегментации. Проведено программное моделирование нейронных сетей подсистемы преобразования и сегментации. Осуществлена реализация нейросетей подсистемы преобразования и сегментации на ПЛИС.

Практическая значимость. Разработанная подсистема преобразования и сегментации может быть использована при реализации мобильных средств мониторирования сердечного ритма.

Михеев А.А., Челебаева Ю.А., Челебаев С.В. Разработка подсистемы преобразования и сегментации для мобильных устройств мониторирования сердечного ритма на основе декомпозиции рекуррентных нейронных сетей // Биомедицинская радиоэлектроника. 2025. T. 28. № 4. С. 93-101. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202504-11

1. Клиническая аритмология / Под ред. проф. А.В. Ардашева. М.: МЕДПРАКТИКА-М, 2009. 1220 с.
2. Челебаев С.В., Челебаева Ю.А. Нейросетевые преобразователи частотно-временных параметров сигналов в цифровой код двух переменных на основе персептронных сетей // Успехи современной радиоэлектроники. 2014. № 10. С. 50–56.
3. Михеев А.А., Челебаева Ю.А., Челебаев С.В. Разработка мобильных средств мониторирования сердечного ритма с использованием искусственных нейронных сетей // Биомедицинская радиоэлектроника. 2024. T. 27. № 4. С. 72–79.
4. Мельник О.В., Челебаев С.В., Челебаева Ю.А. Автоматизированный анализ сердечного ритма в режиме реального времени с использованием нейросетевых технологий // Биомедицинская радиоэлектроника. 2017. № 7. С. 45–51.
5. Головко В.А. Нейронные сети: обучение, организация и применение. Кн. 4: Учеб. пособие для вузов. Общая ред. А.И. Галушкина. М.: ИПРЖР. 2001. 256 с.