INSTITUT FÃR INFORMATIK Entwurf und Implementierung - Ludwig ...
INSTITUT FÃR INFORMATIK Entwurf und Implementierung - Ludwig ... INSTITUT FÃR INFORMATIK Entwurf und Implementierung - Ludwig ...
Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 1.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Herausforderungen und Ziele dieser Diplomarbeit . . . . . . . . . . . . 2 1.3 Gliederung und Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 Grundlagen 5 2.1 Epilepsie und epileptische Anfälle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1.1 Behandlungsmöglichkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 Erhobene Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.1 EEG-Aufzeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2.2 Erhobene Zusatzinformationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.3 Ermittlung charakteristischer Zeitreihen aus dem EEG . . . . . . . . . 10 2.3.1 Phasensynchronisationsindex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.3.2 Dynamical Similarity Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.4 Die Seizure Prediction Characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3 Konzeptioneller Entwurf der Software-Umgebung 17 3.1 Zentrale Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.1.1 Flexibler Einsatz und Erweiterbarkeit . . . . . . . . . . . . . . 17 3.1.2 Benötigte Typen der Vorhersagemethoden . . . . . . . . . . . . 18 3.1.3 Kombination von Vorhersagemethoden . . . . . . . . . . . . . . 19 3.1.4 Online-Vorhersage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.2 Der Analyse-Prozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3.3 Entwurf des Analyseprogrammes SeizureAnalyzer . . . . . . . . . . . 23 3.3.1 Objektorientierte Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.3.2 Übersicht über die Programmstruktur . . . . . . . . . . . . . . 24 3.3.3 Datenverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.3.4 Durchführung der Analyse für Daten eines Patienten . . . . . . 28 3.3.5 Entwurf von Vorhersagemethoden . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 i
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Inhaltsverzeichnis<br />
1 Einleitung 1<br />
1.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1<br />
1.2 Herausforderungen <strong>und</strong> Ziele dieser Diplomarbeit . . . . . . . . . . . . 2<br />
1.3 Gliederung <strong>und</strong> Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />
2 Gr<strong>und</strong>lagen 5<br />
2.1 Epilepsie <strong>und</strong> epileptische Anfälle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5<br />
2.1.1 Behandlungsmöglichkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />
2.2 Erhobene Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
2.2.1 EEG-Aufzeichnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
2.2.2 Erhobene Zusatzinformationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />
2.3 Ermittlung charakteristischer Zeitreihen aus dem EEG . . . . . . . . . 10<br />
2.3.1 Phasensynchronisationsindex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
2.3.2 Dynamical Similarity Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />
2.4 Die Seizure Prediction Characteristic . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />
2.5 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
3 Konzeptioneller <strong>Entwurf</strong> der Software-Umgebung 17<br />
3.1 Zentrale Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17<br />
3.1.1 Flexibler Einsatz <strong>und</strong> Erweiterbarkeit . . . . . . . . . . . . . . 17<br />
3.1.2 Benötigte Typen der Vorhersagemethoden . . . . . . . . . . . . 18<br />
3.1.3 Kombination von Vorhersagemethoden . . . . . . . . . . . . . . 19<br />
3.1.4 Online-Vorhersage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />
3.2 Der Analyse-Prozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />
3.3 <strong>Entwurf</strong> des Analyseprogrammes SeizureAnalyzer . . . . . . . . . . . 23<br />
3.3.1 Objektorientierte Programmierung . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />
3.3.2 Übersicht über die Programmstruktur . . . . . . . . . . . . . . 24<br />
3.3.3 Datenverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26<br />
3.3.4 Durchführung der Analyse für Daten eines Patienten . . . . . . 28<br />
3.3.5 <strong>Entwurf</strong> von Vorhersagemethoden . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />
3.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33<br />
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