Unsupervised ensembling of multiple software sensors with phase synchronization: a robust approach for electrocardiogram-derived respiration
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Objective. We aimed to fuse the outputs of different electrocardiogram-derived respiration (EDR) algorithms to create one higher quality EDR signal. Methods. We viewed each EDR algorithm as a software sensor that recorded breathing activity from a different vantage point, identified high-quality software sensors based on the respiratory signal quality index, aligned the highest-quality EDRs with a phase synchronization technique based on the graph connection Laplacian, and finally fused those aligned, high-quality EDRs. We refer to the output as the sync-ensembled EDR signal. The proposed algorithm was evaluated on two large-scale databases of whole-night polysomnograms. We evaluated the performance of the proposed algorithm using three respiratory signals recorded from different hardware sensors, and compared it with other existing EDR algorithms. A sensitivity analysis was carried out for a total of five cases: fusion by taking the mean of EDR signals, and the four cases of EDR signal alignment without and with synchronization and without and with signal quality selection. Results. The sync-ensembled EDR algorithm outperforms existing EDR algorithms when evaluated by the synchronized correlation ( <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mi>γ</mml:mi> </mml:math> -score), optimal transport (OT) distance, and estimated average respiratory rate score, all with statistical significance. The sensitivity analysis shows that the signal quality selection and EDR signal alignment are both critical for the performance, both with statistical significance. Conclusion. The sync-ensembled EDR provides robust respiratory information from electrocardiogram. Significance. Phase synchronization is not only theoretically rigorous but also practical to design a robust EDR.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| 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 ».