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Enregistrement W7015966991

Use of prosodic features in infant cry diagnostic system

2021· other· en· W7015966991 sur OpenAlexaboutno aff

Notice bibliographique

RevueEspace École de technologie supérieure (École de technologie supérieure) · 2021
Typeother
Langueen
Domaine
Thématique
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésCryingActive listeningStimulus (psychology)Infant cryingRhythm
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The newborn’s Cry Audio Signal (CAS) is made up of a rhythmic sound. Imagine that the newborns would not cry; in this case, we had no way of understanding the newborn’s needs. Needs like hunger, pain, illness, or just the need to hug. When a parent hears the sound of a newborn crying, stress hormones are released into the parent’s body, which leads to high blood pressure, heart rate, and muscle tension, and thus the parent tries to stop crying by alleviating the newborn. Crying is explained as a graded signal that is a stimulus in the behavioural system. Newborns can elicit the surrounding people’s reaction by crying, so newborns’ crying is regarded as an early behaviour for survival in the behavioural system. \n \nThe cry-researchers found the newborns’ CASs having concealed information about the newborn’s physical and psychological states. The newborns’ brain changes the amount of traction in the vocal cords through the cranial nerves. Because the cranial nerves control crying, the cry-researchers made a connection between crying and the brain. The research on newborns’ CAS to investigate the potential of discriminating characteristics started in the 1960s. It started with the subjective auditory investigations, and interestingly, several reports showed that mothers and the hospital staff often could distinguish the needs of newborns only by listening to them. The investigation was then followed by time, frequency, and spectrographic domains analyses. Through these examinations, distinctive patterns were revealed that determine group characteristics. Finally, to avoid the tedious task of analyzing a large amount of information in newborns’ CASs by humans, automated machine-based analysis was proposed. Such a system for analyzing newborns’ CASs can considerably speed up the investigation time and automatically classify them. This is where machine learning models were introduced to capture the statistics in the newborns’ CASs. \n \nThis thesis aims to develop the Newborn Cry Diagnostic system (NCDS) to automatically identify sick infants’ CASs from healthy ones without any newborn physical examination. An NCDS includes three main stages of preprocessing, feature extraction, and model training for classification. This research presented here explores patterns at different levels of newborns’ CASs in the feature extraction phase. The analysis includes investigating the short-term and long-term information in the newborn’s CASs for potential pathologically informed features. Our main contribution in this work is the use of the prosodic features to investigate the long-term statistical patterns in newborns’ CASs. We explored the effectiveness of rhythm, tilt, and intensity feature sets in NCDS. The prosodic feature sets of tilt and rhythm have never been studied in NCDS. The high-level information, namely prosodic features, was found to improve the discriminative ability within audio signals in speech and language recognition systems. \n \nRegarding the short-term feature sets, the common feature set successfully examined in NCDS is Mel Frequency Cepstral Coefficients (MFCC). Another innovation of this work is that we employed the short-term feature set of Auditory-inspired Amplitude Modulation (AAM) for the first time in the NCDS. Our goal was to compare the functionality of the AAM feature set in NCDS with the most influential examined feature set of MFCC and explore the fusion potential of this feature set with MFCC and the prosodic feature set. \n \nThe performance of each feature set was evaluated using a collection of classifiers, including support vector machine, decision tree, perceptron neural network and discriminant analysis. We also examined the majority voting method to upgrade the classification results, which has not previously been reported in the literature relating to developing an NCDS. \n \nOur study primarily focused on two critical pathologies of respiratory distress and sepsis, ranking as the 11th and sixth leading causes of death in Canada. In the end, we came up with a comprehensive model encompassing 34 pathologies common among newborns.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,018

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,002

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 Opus0,020
Tête enseignante GPT0,265
Écart entre enseignants0,246 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

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

En bref

Citations0
Publié2021
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