Korelace metod nelineárních analýz pro potřeby hodnocení vestibulo-okulárního reflexu při rotaci na Bárányho křesle

Abstract

Bakalářská práce se zabývá vytvořením skriptu pro určení korelace mezi jednotlivými metodami nelineární analýzy. Skript pro vyhodnocení byl vytvořen v prostředí Matlab, přičemž jeho ověření bylo provedeno na simulovaných datech. Následně byl navržený skript využit pro vyhodnocení časové a amplitudové variability pohybů oka, které bylo nasnímáno v průběhu rotačního testu na Bárányho křesle při unilaterální a bilaterální stimulaci. Nelineárními metodami hodnocenými v této práci byly Hurstův exponent, Lyapunův exponent, Multiscale Poincarého graf a rekurentní kvantifikační analýza. Korelace za využití korelačního koeficientu byla vyhodnocena u 25 parametrů. V této práci byla dále určena časová výpočetní náročnost jednotlivých metod nelineární analýzy. Výsledky vykazují signifikantní korelace mezi všemi parametry nelineární analýzy kromě Hurstova exponentu vypočteného metodou R/S. Velmi silná korelace nově hodnocené metody Multiscale Poincarého grafu byla pozorována ve vztahu k parametru RP (rekurentní poměr) rekurentní kvantifikační analýzy. Metoda Multiscale Poincaré grafu je spolu s rekurentní kvantifikační analýzou z hlediska časové výpočetní náročnosti nejdelší, což je zřejmě způsobeno jejich grafickou reprezentací.

The aim of this bachelor thesis is to create a script for determining the correlation between individual methods of nonlinear analysis. The script was created in the Matlab environment. The script was evaluated using simulated data. After that the script was used to evaluate the time and amplitude variability of eye movements. The data evaluated in this work were captured during a rotation test on Bárány's chair during unilateral and bilateral stimulation. The nonlinear analysis methods used in this work were Hurst's exponent, Lyapunov exponent, Multiscale Poincaré graph and recurrent quantification analysis. The correlation using the correlation coefficient was evaluated for 25 parameters. In this work, the time computational complexity of individual methods of nonlinear analysis was also determined. In this work, a significant correlation was observed between all parameters of the nonlinear analysis except the Hurst exponent calculated with the R/S method. A very strong correlation of the newly evaluated method Multiscale Poincaré graph was observed in relation to the parameter RP (recurrent ratio) of recurrent quantification analysis. The Multiscale Poincaré graph method, together with the recurrent quantification analysis, is the longest in terms of time computational complexity, which is probably due to their graphical representation.