Titulo Estágio
Redes Neuronais Dinâmicas para Previsão de Crises Epiléticas
Área Tecnológica
Informática Médica
Local do Estágio
Laboratório de Computação Adaptativa do CISUC
Enquadramento
A previsão de crises epiléticas pode melhorar substancialmente a qualidade de vida de milhões de pessoas, e é um campo de investigação de informática médica muito ativo.
Usando sinais de vários canais de eletroencefalogramas (EEG) e de eletrocardiograma (ECG), constroem-se modelos de evolução do estado elétrico cerebral que podem prenunciar o surgimento próximo de uma crise. Sendo cada doente um caso particular, tem sido difícil encontrar preditores (classificadores) com desempenho suficiente para uso em meios clínicos, embora se tenham feito progressos significativos nomeadamente no projeto Europeu EPILEPSIAE coordenado pelo CISUC.
Objetivo
Nesta dissertação do MEI visa-se o desenvolvimento e teste de arquiteturas de redes neuronais dinâmicas (nomeadamente recorrentes), com memória interna, capazes de construírem um modelo de evolução dinâmica do estado cerebral facilmente adaptado a cada doente e com capacidade de funcionamento em tempo real. Alguns desenvolvimentos recentes, como o do “reservoir computing”, serão tomados como ponto de partida para a investigação.
[1] Lukoševičius, M., Jaeger, H., Reservoir computing approaches to recurrent neural network training, Computer Science Review, 3(3):27-149 (2009).
Plano de Trabalhos - Semestre 1
1. Estudo do problema e revisão do estado da arte
• Início: Setembro 2012
• Fim: November 2012
• Resultados esperados: um relatório sobre o estado da arte de previsão de crises epiléticas com redes neuronais e outras metodologias de inteligência computacional.
2. Implementação de redes neuronais com memória interna e seu treino
• Início: October 2012
• Fim: Março 2013
• Resultado esperado: uma aplicação (em Matlab) para o dimensionamento, treino e teste de redes neuronais dinâmicas para previsão de crises.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
3. Teste das arquiteturas nos doentes da Base de Dados Europeia de Epilepsia.
• Objectivo: Treinar e testar em pelo menos 100 doentes, incluindo em tempo real simulado..
• Início: Fevereiro 2013
• Fim: Junho 2013
• Resultado esperado: um relatório critic dos resultados obtidos.
4. Escrita da tese
• Início: Maio 2013
• End: Junho 2013
Condições
O trabalho decorrerá nos Laboratórios do Grupo de Computação Adaptativa do CISUC, no DEI.
Observações
Dependendo do decorrer dos trabalhos e das disponibilidades financeiras, poderá perspetivar-se a concessão de uma bolsa de estudo durante o segundo semestre do ano letivo.
Este trabalho tem um conteúdo de investigação significativo, com elevado potencial de impacto na comunidade científica e clínica, nomeadamente expresso em patentes e publicações em conferências e revistas internacionais. Os candidatos devem ter conhecimentos de Matlab e de computação neuronal.
Orientador
César Teixeira, António Dourado
cteixei@dei.uc.pt 📩