Penerepan Particle Swarm Optimization Untuk Optimasi Seleksi Kanal Pada Sinyal Eeg Menggunakan Spatial Selection

Authors

DOI:

https://doi.org/10.34818/eoe.v8i6.17160

Abstract

Abstrak Elektroensefalogram (EEG) adalah sebuah alat untuk mencatat aktivitas gelombang otak dalam kurun waktu tertentu yang terdiri dari beberapa kanal. EEG dapat digunakan untuk mendiagnosis penyakit epilepsi. Kanal EEG epilepsi dapat dianalisis melalui optimasi seleksi kanal pada sinyal EEG, yaitu menggunakan metode Spatial Selection (SS) dan Particle Swarm Optimization (PSO). Pada tugas akhir ini telah dibuat sistem untuk menyeleksi kanal EEG epilepsi dengan dan mengoptimasi kanal-kanal tersebut. Sebelum melakukan seleksi dan optimasi kanal, terlebih dahulu dilakukan klasifikasi menggunakan K-Nearest Neighbor (K-NN) untuk mendapatkan nilai K terbaik dari data yang menjadi input pada sistem seleksi dan optimasi kanal. Seleksi kanal EEG epilepsi ini menggunakan metode Spatial Selection dan proses optimasinya menggunakan metode Particle Swarm Optimization. Dari hasil Spatial selection didapatkan kanal-kanal yang kemudian dapat dioptimasi menggunakan PSO untuk mendapatkan kanal-kanal aktif yang paling optimal serta meningkatkan akurasi dari kanal-kanal tersebut. Hasil pengujian menunjukkan bahwa akurasi tertinggi dari optimasi kanal EEG setelah dilakukan seleksi kanal adalah 100% dengan menggunakan 5 dataset. Masing-masing dataset terdiri 6 data latih (3 bayi dan 3 remaja) dan 4 data uji (2 bayi dan 2 remaja). Jumlah kanal yang didapatkan juga mengalami pengerucutan dari semula yang berjumlah 23 kanal menjadi 7 kanal aktif yang paling optimal. Kata kunci : EEG, Epilepsi, K-NN, Spatial Selection, PSO. Abstract Electroencephalogram (EEG) is a tool to record brain wave activity over a certain period of time which consists of several channels. EEG can be used to diagnose epilepsy. Epileptic EEG channels can be analyzed by optimizing channel selection on the EEG signal, using Spatial Selection (SS) and Particle Swarm Optimization (PSO) methods. In this final project, a system has been created to select epilepsy EEG channels with and optimize these channels. Before selecting and optimizing the channel, the classification is done using K-Nearest Neighbor (K-NN) to get the best K value from the data that is the input to the channel selection and optimization system. The epilepsy EEG channel selection uses the Spatial Selection method and the optimization process uses the Particle Swarm Optimization method. From the results of Spatial selection, we get channels which can then be optimized using PSO to get the most optimal active channels and increase the accuracy of these channels. The test results show that the highest accuracy of EEG channel optimization after channel selection is 100% using 5 datasets. Each dataset consists of 6 training data (3 infants and 3 adolescents) and 4 test data (2 infants and 2 adolescents). The number of channels obtained also experienced a reduction from the original 23 channels to 7 active channels which were the most optimal. Keywords: EEG, Epilepsi, K-NN, Spatial Selection, PSO.

References

[1] D. Kartika, “Info Biaya Pemeriksaan Electroencephalografi (EEG) di Rumah Sakit,” 2017.

[Online]. Available: https://harga.web.id/info-biayapemeriksaan-electroencephalografi-eeg-dirumah-sakit.info. [Diakses Senin September 2019].

[2] I. Wijayanto, A. Rizal, and S. Hadiyoso, “Multilevel Wavelet Packet Entropy and Support Vector

Machine for Epileptic EEG Classification,” 2018 4th Int. Conf. Sci. Technol., vol. 1, pp. 9–14,

2018.

[3] N. Nawir, “ELECTROENCEPHALOGRAM,” 2011. [Online]. Available: www.unhas.ac.id

[4] D. T. Wahyuni, “RESIKO KEJANG BERULANG PADA An.P DENGAN ETOF (EPILEPSY

TREGERED OF FEVER) DI IRNA CEMPAKA RUMAH SAKIT UMUM DAERAH

dr.R.GOETENG TAROENADIBRATA PURBALINGGA,” 2014. [Online]. Available:

http://repository.ump.ac.id/2331/

[5] Sinta, “Epilepsi,”. [Online]. Available:

https://sinta.unud.ac.id/uploads/dokumen_dir/dfb7c7ae0e309c5065e8c979cf2aca51.pdf

[6] I. Macedo, “Implementing the Particle Swarm Optimization (PSO) Algorithm in Python,” 2018.

[Online]. Available: https://medium.com/analytics-vidhya/implementing-particle-swarmoptimization-pso-algorithm-in-python-9efc2eb179a6

[7] A. Harati, S. López, I. Obeid, and J. Picone, “THE TUH EEG CORPUS : A Big Data Resource for

Automated EEG Interpretation,” Signal Process. Med. Biol. Symp., 2014.

[8] R. Sternberg, Cognitive Psychology, Belmont, California: Thomson Wadsworth, 2006.

[9] J. Aminoff dan M. D. Michael, ELECTRODIAGNOSIS IN CLINICAL NEUROLOGY Fourth

Edition., United States of America: Churchill Livingstone, 1999.

[10] "Brain Wave Signal" neuro sky, 2009

[11]S. Gumilar, “Tanda - tanda penyakit epilepsi,” 2012. [Online]. Available:

http://penyakitayan.com/tanda-tanda-penyakit-epilepsi/.

[12]D. Marianti, “Pengertian epilepsi,” 2016. [Online]. Available:

http://www.alodokter.com/epilepsi.

[13]M. A. Bobihu, “OPTIMASI POTENSIAL PASANGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA

PARTICLE SWARM OPTIMIZATION (PSO) DAN PENGARUHNYA TERHADAP

BILANGAN OKUPASI NEUTRON PADA ISOTOP Tin,” 2014.

[14]Otak Manusia, [Online]. Available: https://a51.blogspot.com/2019/01/seputar-organ-otak-dansegala-kemampuan.html. [Diakses Kamis September 2019].

[15]T. Alotaiby, F. E. A. El-Samie, S. A. Alshebeili, I. Ahmad, “A Review of Channel Selection

Algorithms for EEG Signal Processing,” EURASIP Journal on Advances in Signal Processing,

2015.

[16]H. Fauzi, M. I. Shapiai, R. Yusof. G. B. Remijn, N. A. Setiawan, Z. Ibrahim, “The Design of

Spatial Selection Using CUR Decomposition to Improve Common Spatial Pattern for Multitrial EEG Classification,” Asian Simulation Conference: Modeling, Design and Simulation of

Systems, pp 428-442, 2017.

[17]T. Y. Akasyah, “Brain Computing: Penggunaan Gelombang Otak dalam Teknologi Kesehatan,”

2014. [Online]. Available: https://www.itb.ac.id/news/read/4402/home/brain-computingpenggunaan-gelombang-otak-dalam-teknologi-kesehatan.

[18]H. Ahmad, W. Inung dan H. Sugondo, “Analisis Perbandingan Pola Sinyal Alfa an Beta EEG untuk

Klasifikasi Kondisi Rileks pada Perokok Aktif dengan Menggunakan K-Nearest Neighbor,” Telkom

University, 2017.

[19]N. B. Aji, H. Tjandrasa, “KLASIFIKASI EEG EPILEPSI MENGGUNAKAN SINGULAR

SPECTRUM ANALYSIS, POWER SPECTRAL DENSITY DAN CONVOLUTION NEURAL

[20]NETWORK,” JUTI: Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi - Volume 15, Nomor 2, 2017.

[21]S. B. Sakur, H. Tjandrasa, “KLASIFIKASI AKTIVITAS MENTAL BERDASARKAN DATA

EEG MENGGUNAKAN METODE HIBRIDNEURAL NETWORK DAN FUZZY PARTICLE

SWARM OPTIMIZATION DENGAN CROSSMUTATED OPERATION,” JUTI: Jurnal Ilmiah

Teknologi Informasi – Volume 14, Nomor 1, 2016.

[22]X. Yong, R. K. Ward, G. E. Birch, “Robust Common Special Patterns for EEG Signal

Preprocessing,” Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, 2008.

[23]T. Freeman, “EEG can look deep into the brain” 2019. [Online]. Available:

https://physicsworld.com/a/eeg-can-look-deep-into-the-brain. [Diakses Kamis September 2019]

Downloads

Published

2021-12-01

Issue

Pages

11640-11648

Section

Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi