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Enregistrement W4243088460 · doi:10.32920/ryerson.14653131

Empirical analysis for non-stationary signal de-noising, de-trending and discrimination applications

2021· preprint· en· W4243088460 sur OpenAlexaff
Muhammad Kaleem

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueBlind Source Separation Techniques
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésHilbert–Huang transformComputer scienceSIGNAL (programming language)Artificial intelligenceDecompositionPattern recognition (psychology)Instantaneous phaseContext (archaeology)Signal processingScale (ratio)Speech recognitionAlgorithmWhite noiseDigital signal processingComputer vision

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

This dissertation focuses on the study and development of methods for empirical analysis of non-stationary signals in the context of de-noising, de-trending and discrimination applications. For this purpose, Empirical Mode Decomposition (EMD), which is a relatively new signal decomposition technique, is chosen as the starting point. EMD does not rely on any fixed basis, but instead defines a signal adaptive decomposition methodology. The use of EMD for signal de-noising and de-trending is demonstrated through formulation of a methodology for mental task classification using EEG signals. Furthermore, a methodology for analysis and classification of pathological speech signals is developed, whereby a high classification accuracy through use of meaningful instantaneous features is demonstrated. Following this, a novel modification of EMD, named Empirical Mode Decomposition-Modified Peak Selection (EMD-MPS), is proposed. EMD-MPS allows a time-scale based decomposition of signals, which is not possible using the original EMD algorithm. The EMD-MPS algorithm is defined, and its properties empirically established, thereby validating the expected behaviour of EMD-MPS. Importantly, EMD-MPS is shown to provide new insight into the decomposition behaviour of the original EMD algorithm. Also, a novel hierarchical decomposition methodology, which uses the time-scale based decomposition of EMD-MPS to divide a signal into selected frequency bands, is developed and illustrated using synthetic and real world signals. EMD-MPS is also used for time-scale based de-noising and de-trending of signals, first demonstrated using synthetic and real signals, and then validated by practical applications such as mental task classification and seizure detection. An empirical sparse dictionary learning framework based on EMD with application to signal classification is then proposed and developed in the dissertation. As part of this framework, a discriminative dictionary learning algorithm is developed, and characteristics of the empirical dictionary established. The utility of the proposed framework for signal classification is demonstrated using EEG signals. The proposed framework is then applied for automated seizure detection using long-term EEG recordings, and the results are used to discuss the potential and implications for patient specific dictionaries, as well as the associated advantages of the framework when using long-term data.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,890
Score d'incertitude au seuil0,728

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,044
Tête enseignante GPT0,365
Écart entre enseignants0,321 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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