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Nishika_Sleep_TYS_1st_Solution.pdf

 Nishika_Sleep_TYS_1st_Solution.pdf

Nishika-Inc

March 06, 2023
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  1. チームメンバー yom § データサイエンティスト § 博⼠(神経科学)2児の⺟ § 機械学習+脳波は初挑戦 h_taki §

    博⼠(⼯学)→電⼒分野の技 術者→データサイエンティスト § 睡眠データ経験なし Ryuta 2 § データサイエンティスト § 修⼠研究で睡眠データを利⽤ ⽬次 メンバー紹介 タイムライン 処理フロー 前処理 特徴量⽣成 学習・予測 その他 最終提出
  2. 活動タイムライン 序盤 11⽉ - 12⽉ 緩く始める。 各⾃それぞれ好きなことをする。 GBM、CNN(時系列、画像化) 年末年始 Ryuta君が特徴量を作りこんでくれる。

    1⽉以降 Ryuta君のGBMでスコアが伸びる。 GBM系に注⼒し、3⼈で分担して検討を進める。 実験管理、CV-LBをチェック。 終盤 PBがなかなか上がらず1位に追いつけない。 CVを信じてチューニング。 → 逆転優勝︕ 3 ⽬次 メンバー紹介 タイムライン 処理フロー 前処理 特徴量⽣成 学習・予測 その他 最終提出
  3. 特徴量⽣成 学習・予測 前処理 基本的な特徴量⼿法の流れに沿って実装 前処理 約22時間の波形データから睡眠時を中⼼に必要な部分 のみにデータをトリミング 特徴量⽣成 30,60,90秒単位に分割して、前後の情報も踏まえる形 で時間特徴量・周波数特徴量を、作成する。

    学習・予測 4 ⽣データ トリミング エポック分割 特徴量⽣成 KFold交差検証 モデル予測 LightGBMを⽤いたKfold交差検証でモデルを作成し、ア ンサンブルしたもので予測を⾏う。 ⽬次 メンバー紹介 タイムライン 処理フロー 前処理 特徴量⽣成 学習・予測 その他 最終提出
  4. 時間領域・周波数領域の特徴量を取得 8 機能 EEG EOG 呼吸 EMG 体温 イベント 時間領域

    基本特徴量(標準偏差、四分位範囲、歪度、尖度、ゼロ交差数) ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ Hjorth特徴量 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ フラクタル次元特徴量 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ エントロピー特徴量 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ピーク間隔特徴量 ✓ ✓ ✓ 周波数領域 基本特徴量(スペクトル重⼼、バリアンス、歪度、尖度) ✓ ✓ ビンフーリエエントロピー ✓ ✓ 各周波数帯ごとの特徴量 ✓ ✓ ⼯夫点2 ⽬次 メンバー紹介 タイムライン 処理フロー 前処理 特徴量⽣成 学習・予測 その他 最終提出
  5. 時間特徴量 基本特徴量 フラクタル次元など § ヒグチフラクタル次元 § ペトロシアンフラクタル次元 § Hjorth特徴量 ピーク間隔特徴量

    9 ⽬次 メンバー紹介 タイムライン 処理フロー 前処理 特徴量⽣成 学習・予測 その他 最終提出 Sleep Stage Recognition using Respiration Signal, J Yang et al. 2016
  6. その他に取り組んだこと 画像分類CNN 5値分類×3値分類 後処理 15 § ⿃コンペ(スペクトログラム) § リカレンスプロット ⼯夫点5

    ⼯夫点6 ⽬次 メンバー紹介 タイムライン 処理フロー 前処理 特徴量⽣成 学習・予測 その他 最終提出 https://www.kaggle.com/code/tigurius/recuplots-and-cnns- for-time-series-classification/notebook
  7. シェイクのリスクを踏まえて、アンサンブルモデルを提出 最終提出 ① 4+4+5のアンサンブル︓0.8516 → 0.8560 ② 4+4のアンサンブル ︓0.8524 →

    0.8553 16 逆転優勝︕ だいぶ差がありましたが、、 Public スコア Private スコア ⽬次 メンバー紹介 タイムライン 処理フロー 前処理 特徴量⽣成 学習・予測 その他 最終提出