Phân tích chuỗi thời gian sinh lý sử dụng entropy xấp xỉ và entropy mẫu

American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology - Tập 278 Số 6 - Trang H2039-H2049 - 2000
Joshua Richman1,2, J. Randall Moorman1
1Cardiovascular Division, Department of Internal Medicine, and Department of Molecular Physiology and Biological Physics, and Cardiovascular Research Center, University of Virginia Health Sciences Center, Charlottesville, Virginia 22908; and
2Medical Automation Systems, Charlottesville, Virginia 22903

Tóm tắt

Entropy, trong mối quan hệ với các hệ thống động, là tỷ lệ sản xuất thông tin. Các phương pháp ước lượng entropy của một hệ thống được biểu diễn bằng chuỗi thời gian không phù hợp với phân tích các tập dữ liệu ngắn và ồn ào mà gặp phải trong các nghiên cứu về tim mạch và các sinh học khác. Pincus đã giới thiệu entropy xấp xỉ (ApEn), một tập hợp các biện pháp về độ phức tạp của hệ thống rất gần liên quan đến entropy, dễ dàng được áp dụng cho các chuỗi thời gian tim mạch lâm sàng và khác. Tuy nhiên, thống kê của ApEn dẫn đến các kết quả không nhất quán. Chúng tôi đã phát triển một biện pháp phức tạp mới và liên quan, entropy mẫu (SampEn), và đã so sánh ApEn và SampEn bằng cách sử dụng chúng để phân tích các tập hợp số ngẫu nhiên với đặc điểm xác suất đã biết. Chúng tôi cũng đã đánh giá cross-ApEn và cross-SampEn, sử dụng các tập dữ liệu tim mạch để đo sự tương đồng của hai chuỗi thời gian khác nhau. SampEn đồng thuận với lý thuyết gần gũi hơn nhiều so với ApEn qua một dải điều kiện rộng. Độ chính xác cải thiện của thống kê SampEn nên làm cho nó hữu ích trong việc nghiên cứu các chuỗi thời gian sinh lý lâm sàng và các sinh học khác.

Từ khóa

#Entropy #độ phức tạp hệ thống #tim mạch #nghiên cứu sinh học #chuỗi thời gian.

Tài liệu tham khảo

10.1103/PhysRevA.29.975

Dawes GS, 1992, Obstet Gynecol, 80, 763

10.1103/RevModPhys.57.617

10.1042/cs0920345

10.1097/00000542-199304000-00011

10.1152/jappl.1994.77.6.2863

10.1016/0375-9601(88)90193-4

10.1103/PhysRevA.28.2591

10.1142/S0218127491000403

10.1161/01.CIR.96.3.842

10.1161/01.CIR.98.5.429

10.1161/01.STR.30.5.1008

10.1016/S0165-1838(97)00028-3

10.1016/S0002-9149(97)00799-6

10.1016/S0735-1097(96)00243-4

10.1203/00006450-199806000-00017

10.1152/ajpheart.1998.274.4.H1099

10.1073/pnas.93.5.2083

10.1073/pnas.88.6.2297

10.1063/1.166092

10.1016/S1043-9471(06)80040-6

10.1152/ajpregu.1993.264.3.R638

10.1007/BF01619355

10.1152/ajpheart.1994.266.4.H1643

10.1073/pnas.93.24.14100

Pincus SM, 1992, Obstet Gynecol, 79, 249

10.1016/0735-1097(94)90177-5

10.1016/S0022-0736(98)90300-4

10.1152/ajpheart.1996.271.1.H244

Thông tin
Thông tin xuất bản

American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology

Tập 278 Số 6

H2039-H2049

Thông tin tác giả