Using CCA-Fused Cepstral Features in a Deep Learning-Based Cry Diagnostic System for Detecting an Ensemble of Pathologies in Newborns
Notice bibliographique
Résumé
Crying is one of the means of communication for a newborn. Newborn cry signals convey precious information about the newborn's health condition and their emotions. In this study, cry signals of healthy and pathologic newborns were analyzed for the purpose of developing an automatic, non-invasive, and comprehensive Newborn Cry Diagnostic System (NCDS) that identifies pathologic newborns from healthy infants. For this purpose, Mel-frequency Cepstral Coefficients (MFCC) and Gammatone Frequency Cepstral Coefficients (GFCC) were extracted as features. These feature sets were also combined and fused through Canonical Correlation Analysis (CCA), which provides a novel manipulation of the features that have not yet been explored in the literature on NCDS designs, to the best of our knowledge. All the mentioned feature sets were fed to the Support Vector Machine (SVM) and Long Short-term Memory (LSTM). Furthermore, two Hyperparameter optimization methods, Bayesian and grid search, were examined to enhance the system's performance. The performance of our proposed NCDS was evaluated with two different datasets of inspiratory and expiratory cries. The CCA fusion feature set using the LSTM classifier accomplished the best F-score in the study, with 99.86% for the inspiratory cry dataset. The best F-score regarding the expiratory cry dataset, 99.44%, belonged to the GFCC feature set employing the LSTM classifier. These experiments suggest the high potential and value of using the newborn cry signals in the detection of pathologies. The framework proposed in this study can be implemented as an early diagnostic tool for clinical studies and help in the identification of pathologic newborns.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,018 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».