Система моніторингу фізіологічних параметрів людини з використанням акустичних сигналів
Автор: Панчишин Іван Ігорович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційно-вимірювальні технології у робототехніці
Інститут: Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У роботі розглянуто проблему неінвазивного моніторингу фізіологічних параметрів людини на основі акустичних сигналів дихання. Актуальність теми визначається потребою в доступних мобільних системах спостереження, здатних працювати без спеціального медичного обладнання. Проаналізовано методи реєстрації та цифрової обробки біоакустичних сигналів, зокрема особливості спектрального аналізу, методи фільтрації, побудову спектрограм та ознак для подальшої класифікації. Розглянуто джерела шумів та фактори, що впливають на точність виділення дихальних циклів. Розроблено програмно-апаратну систему, що включає Android-додаток для запису та обробки звуку, а також можливість підключення зовнішнього сенсорного модуля на базі ESP32-C3. Реалізовано попередню обробку акустичного сигналу, алгоритм сегментації дихання та інтеграцію нейронної мережі у форматі TensorFlow Lite для класифікації стану дихання в режимі, наближеному до реального часу. Проведено тестування прототипу, оцінено точність визначення частоти дихання та стійкість системи до фонового шуму. Наведено результати експериментів та визначено основні напрямки подальшого вдосконалення, зокрема розширення набору аналізованих станів та збільшення обсягу навчальних даних. Пояснювальна записка містить 68 сторінок, 3 таблиці, 9 рисунків та 33 джерел літератури.