Biomedical Embedded AI

PPG–HRV Cognitive Load

귓불 PPG 취득, IBI·HRV 특징 추출과 CNN·Transformer 기반 인지 과제 분류. 제1저자 CICS’25 논문.

제1저자 논문 · PPG 취득·분류 코드
PPG sensor, STM32 firmware, HRV preprocessing, CNN Transformer 평가를 잇는 연구 pipeline

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01

문제 정의

PPG sample timing을 유지하면서 IBI·HRV 특징을 만들고 인지 과제 수행 상태 분류까지 연결하는 문제를 다뤘습니다.

02

Architecture

Earlobe PPG sensor·AFE → STM32 취득 → IBI·HRV preprocessing → CNN+Transformer 평가 → fold result와 paper metric 분리.

03

Hardware · Software

  • PPG AFE
  • STM32
  • Python
  • HRV
  • CNN
  • Transformer

04

Data Flow

PPG sample timing을 보존해 peak·IBI를 계산하고 HRV 특징과 sequence를 분류 모델에 전달합니다.

05

Methodology

  • PPG acquisition timing과 peak-derived IBI 전처리
  • Time-domain·frequency-domain HRV feature construction
  • CNN+Transformer 평가와 조건별 결과 비교

06

Results

  • 논문 Abstract·Conclusion AUC 0.99
  • 논문 Abstract·Conclusion F1-Score 0.992
  • PPG·STM32·HRV·CNN end-to-end 연구 pipeline 구성

내가 맡은 부분

  • IBI·HRV preprocessing과 feature construction
  • CNN+Transformer evaluation pipeline
  • 논문 수치와 code archive의 5-fold 결과를 조건별로 비교

코드와 결과

  • PPG AFE·STM32 firmware·Python source
  • Fold 결과 CSV와 공개 논문 PDF
  • Group-level aggregate 시각자료

설계 조건·후속 과제

평가 기준: 논문 Abstract·Conclusion 지표, 본문 Fold 5, 별도 코드 실행 결과를 각각 표기.

PPG peak에서 IBI·HRV 특징을 만들고 CNN·Transformer 분류 모델을 비교한 연구. 논문 평균 지표와 코드의 fold 결과는 각 평가 조건과 함께 수록했다.

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