Transformer Meets Gated Residual Networks To Enhance Photoplethysmogram Artifact Detection Informed by Mutual Information Neural Estimation
Notice bibliographique
Résumé
This study delves into the effectiveness of various learning methods in improving Transformer models, focusing particularly on the Gated Residual Network Transformer (GRN-Transformer) in the context of pediatric intensive care units (PICU) with limited data availability. Our findings indicate that Transformers trained via supervised learning are less effective compared to MLP, CNN, and LSTM networks in such environments. Yet, leveraging unsupervised and self-supervised learning on unannotated data, with subsequent fine-tuning on annotated data, notably enhances Transformer performance, although not to the level of the GRN-Transformer. Central to our research is the analysis of different activation functions for the Gated Linear Unit (GLU), a crucial element of the GRN structure. We also employ Mutual Information Neural Estimation (MINE) to evaluate the GRN's contribution. Additionally, the study examines the effects of integrating GRN within the Transformer's Attention mechanism versus using it as a separate intermediary layer. Our results highlight that GLU with sigmoid activation stands out, achieving 0.98 accuracy, 0.91 precision, 0.96 recall, and 0.94 F1 score. The MINE analysis supports the hypothesis that GRN enhances the mutual information between the hidden representations and the output. Moreover, the use of GRN as an intermediate filter layer proves more beneficial than incorporating it within the Attention mechanism. In summary, this research clarifies how GRN bolsters GRN-Transformer's performance, surpassing other learning techniques. These findings offer a promising avenue for adopting sophisticated models like Transformers in data-constrained environments, such as PPG artifact detection in PICU settings.
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 machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».