本文的目的是比较医学声学任务中不同可学习的前端。已经实施了一个框架，以将人类的呼吸道声音和心跳分为两类，即健康或受病理影响。在获得两个合适的数据集后，我们开始使用两个可学习的前端（叶子和nnaudio）对声音进行分类，以及一个不可学习的基线前端，即mel-Filterbanks。然后，计算出的功能将被馈送到两种不同的CNN模型中，即VGG16和EfficityNet。前端根据参数，计算资源和有效性的数量进行了仔细的基准测试。这项工作表明了神经音频分类系统中可学习前端的整合如何提高性能，尤其是在医学声学领域。但是，此类框架的使用使所需的数据数量更大。因此，如果可用于培训的数据量足够大以帮助特征学习过程，则它们很有用。
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本文提出了一种基于机器学习的方法，旨在提醒患者可能呼吸道疾病。各种类型的病理可能会影响呼吸系统，可能导致严重疾病，在某些情况下死亡。通常，有效的预防实践被视为改善患者健康状况的主要参与者。提出的方法致力于实现一种易于使用的工具，以自动诊断呼吸道疾病。具体而言，该方法利用变异自动编码器体系结构允许使用有限的复杂性和相对较小的数据集的培训管道。重要的是，它的精度为57％，这与现有的强烈监督方法一致。
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呼吸声分类中的问题已在去年的临床科学家和医学研究员团体中获得了良好的关注，以诊断Covid-19疾病。迄今为止，各种模型的人工智能（AI）进入了现实世界，从人类生成的声音等人生成的声音中检测了Covid-19疾病，例如语音/言语，咳嗽和呼吸。实现卷积神经网络（CNN）模型，用于解决基于人工智能（AI）的机器上的许多真实世界问题。在这种情况下，建议并实施一个维度（1D）CNN，以诊断Covid-19的呼吸系统疾病，例如语音，咳嗽和呼吸。应用基于增强的机制来改善Covid-19声音数据集的预处理性能，并使用1D卷积网络自动化Covid-19疾病诊断。此外，使用DDAE（数据去噪自动编码器）技术来产生诸如输入功能的深声特征，而不是采用MFCC（MEL频率跳跃系数）的标准输入，并且它更好地执行比以前的型号的准确性和性能。
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心脏听诊是用于检测和识别许多心脏病的最具成本效益的技术之一。基于Auscultation的计算机辅助决策系统可以支持他们的决定中的医生。遗憾的是，在临床试验中的应用仍然很小，因为它们中的大多数仅旨在检测音盲局部信号中的额外或异常波的存在，即，仅提供二进制地面真理变量（普通VS异常）。这主要是由于缺乏大型公共数据集，其中存在对这种异常波（例如，心脏杂音）的更详细描述。为基于听诊的医疗建议系统铺平了更有效的研究，我们的团队准备了目前最大的儿科心声数据集。从1568名患者的四个主要听诊位置收集了5282个录音，在此过程中，手动注释了215780人的心声。此外，并且首次通过专家注释器根据其定时，形状，俯仰，分级和质量来手动注释每个心脏杂音。此外，鉴定了杂音的听诊位置以及杂音更集中检测到杂音的位置位置。对于相对大量的心脏声音的这种详细描述可以为新机器学习算法铺平道路，该算法具有真实世界的应用，用于检测和分析诊断目的的杂波。
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在这项研究中，开发了一种机器学习模型，用于自动检测呼吸系统声音，例如在疾病诊断中进行打喷嚏和咳嗽。自动模型和探讨呼吸声的发展，携带有价值的信息，导致早期诊断和治疗。本研究开发了一个成功的机器学习模型，这是对挑战的强烈反应，称为“OSFHOME”开放式接入平台上的“辉瑞数字医学挑战”。 “环境声音分类”称为ESC-50和Audioset Sound文件用于准备数据集。在该数据集中由三个部分组成，从训练，测试和验证样品中提取有效地显示咳嗽和打喷嚏声音分析的功能。基于MEL频率谱系齐系数（MFCC）特征提取方法，准备了数学和统计特征。考虑了三种不同的分类技术在包含超过3800个不同的声音的数据集中执行成功的呼吸声分类。支持向量机（SVM）具有径向基函数（RBF）内核，集合聚合和决策树分类方法用作分类技术。为了尝试将咳嗽和打喷嚏来自其他声音的声音，SVM与RBF内核的成功取得了83％。
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在许多临床情况下，迫切需要具有自动呼吸声分析能力的可靠，遥远，连续的实时呼吸声监测仪，例如在监测2019年冠状病毒疾病的疾病进展中，以用手持式听觉仪替换常规的听诊。但是，在实际应用中尚未验证强大的计算机呼吸道声音分析算法。 In this study, we developed a lung sound database (HF_Lung_V1) comprising 9,765 audio files of lung sounds (duration of 15 s each), 34,095 inhalation labels, 18,349 exhalation labels, 13,883 continuous adventitious sound (CAS) labels (comprising 8,457 wheeze labels, 686个Stridor标签和4,740个Rhonchi标签）和15,606个不连续的不定声标签（所有crack带）。我们进行了长期短期记忆（LSTM），门控复发单元（GRU），双向LSTM（BILSTM），双向GRU（BIGRU），卷积神经网络（CNN）-LSTM，CNN-GRU，CNN-BILSTM，CNN-BILSTM，CNN-BILSTM，CNN-BILSTM，CNN-GRU，我们进行了基准测试。和CNN-BIGRU模型用于呼气阶段检测和不定声检测。我们还对基于LSTM的模型，单向模型和双向模型以及带有CNN和CNN的模型之间进行了性能比较。结果表明，这些模型在肺部声音分析中表现出足够的性能。在大多数定义任务中，基于GRU的模型在接收器操作特征曲线下的F1分数和区域上优于基于LSTM的模型。此外，所有双向模型的表现都优于其单向对应物。最后，添加CNN提高了肺部声音分析的准确性，尤其是在CAS检测任务中。
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由生物声监测设备组成的无线声传感器网络运行的专家系统的部署，从声音中识别鸟类物种将使许多生态价值任务自动化，包括对鸟类种群组成的分析或濒危物种的检测在环境感兴趣的地区。由于人工智能的最新进展，可以将这些设备具有准确的音频分类功能，其中深度学习技术出色。但是，使生物声音设备负担得起的一个关键问题是使用小脚印深神经网络，这些神经网络可以嵌入资源和电池约束硬件平台中。因此，这项工作提供了两个重型和大脚印深神经网络（VGG16和RESNET50）和轻量级替代方案MobilenetV2之间的批判性比较分析。我们的实验结果表明，MobileNetV2的平均F1得分低于RESNET50（0.789 vs. 0.834）的5 \％，其性能优于VGG16，其足迹大小近40倍。此外，为了比较模型，我们创建并公开了西部地中海湿地鸟类数据集，其中包括201.6分钟和5,795个音频摘录，摘录了20种特有鸟类的aiguamolls de l'empord \ e empord \`一个自然公园。
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Covid-19大流行为感染检测和监测解决方案产生了重大的兴趣和需求。在本文中，我们提出了一种机器学习方法，可以使用在消费者设备上进行的录音来快速分离Covid-19。该方法将信号处理方法与微调深层学习网络相结合，提供了信号去噪，咳嗽检测和分类的方法。我们还开发并部署了一个移动应用程序，使用症状检查器与语音，呼吸和咳嗽信号一起使用，以检测Covid-19感染。该应用程序对两个开放的数据集和最终用户在测试版测试期间收集的嘈杂数据显示了鲁棒性能。
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Covid-19大流行是人类的祸害，宣称全世界超过500万人的生活。虽然疫苗正在全世界分布，但表观需要实惠的筛选技术，以便为无法获得传统医学的世界服务。人工智能可以提供利用咳嗽声音作为主要筛选模式的解决方案。本文介绍了多种模型，这些模型在学术文献目前呈现的最大评估数据集上取得了相对尊敬的性能。此外，我们还显示性能随着培训数据规模而增加，表明世界各地的数据收集，以帮助使用非传统方式对抗Covid-19大流行。
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心电图（ECG）是用于监测心脏电信号和评估其功能的最常见和常规诊断工具。人心脏可能患有多种疾病，包括心律不齐。心律不齐是一种不规则的心律，在严重的情况下会导致心脏中风，可以通过ECG记录诊断。由于早期发现心律不齐非常重要，因此在过去的几十年中，计算机化和自动化的分类以及这些异常心脏信号的识别引起了很多关注。方法：本文引入了一种轻度的深度学习方法，以高精度检测8种不同的心律不齐和正常节奏。为了利用深度学习方法，将重新采样和基线徘徊清除技术应用于ECG信号。在这项研究中，将500个样本ECG段用作模型输入。节奏分类是通过11层网络以端到端方式完成的，而无需手工制作的手动功能提取。结果：为了评估提出的技术，从两个Physionet数据库，MIT-BIH心律失常数据库和长期AF数据库中选择了ECG信号。基于卷积神经网络（CNN）和长期记忆（LSTM）的组合，提出的深度学习框架比大多数最先进的方法显示出令人鼓舞的结果。所提出的方法达到98.24％的平均诊断准确性。结论：成功开发和测试了使用多种心电图信号的心律失常分类的训练有素的模型。意义：由于本工作使用具有高诊断精度的光分类技术与其他值得注意的方法相比，因此可以在Holter Monitor设备中成功实施以进行心律失常检测。
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我们寻求基于8,380临床验证样品的咳嗽声，评估Covid-19的快速初级筛查工具的检测性能，从8,380临床验证的样品进行实验室分子测试（2,339 Covid-19阳性和6,041个Covid-19负面）。根据患者的定量RT-PCR（QRT-PCR）分析，循环阈值和淋巴细胞计数，根据结果和严重程度临床标记样品。我们所提出的通用方法是一种基于经验模式分解（EMD）的算法，其随后基于音频特征的张量和具有称为Deplecough的卷积层的深层人工神经网络分类器的分类。基于张量尺寸的数量，即DepeCough2D和DeepCOUGH3D，两种不同版本的深度。这些方法已部署在多平台概念验证Web应用程序CoughDetect中以匿名管理此测试。 Covid-19识别结果率达到了98.800.83％，敏感性为96.431.85％的有前途的AUC（面积），特异性为96.201.74％，81.08％5.05％AUC，用于识别三个严重程度。我们提出的Web工具和支持稳健，快速，需要Covid-19的需求识别的基础算法有助于快速检测感染。我们认为，它有可能大大妨碍世界各地的Covid-19大流行。
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Covid-19在全球范围内影响了223多个国家。迫切需要非侵入性，低成本和高度可扩展的解决方案来检测COVID-19，尤其是在PCR测试无普遍可用的低资源国家。我们的目的是开发一个深度学习模型，使用普通人群（语音录音和简短问卷）通过其个人设备自发提供的语音数据记录来识别Covid-19。这项工作的新颖性在于开发一个深度学习模型，以鉴定来自语音记录的199名患者。方法：我们使用了由893个音频样本组成的剑桥大学数据集，该数据集由4352名参与者的人群来源，这些参与者使用了COVID-19 Sounds应用程序。使用MEL光谱分析提取语音功能。根据语音数据，我们开发了深度学习分类模型，以检测阳性的Covid-19情况。这些模型包括长期术语记忆（LSTM）和卷积神经网络（CNN）。我们将它们的预测能力与基线分类模型进行了比较，即逻辑回归和支持向量机。结果：基于MEL频率CEPSTRAL系数（MFCC）功能的LSTM具有最高的精度（89％），其灵敏度和特异性分别为89％和89％，其结果通过提议的模型获得了显着改善，这表明该结果显着改善与艺术状态获得的结果相比，COVID-19诊断的预测准确性。结论：深度学习可以检测到199例患者的声音中的细微变化，并有令人鼓舞的结果。作为当前测试技术的补充，该模型可以使用简单的语音分析帮助卫生专业人员快速诊断和追踪Covid-19案例
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心律不齐的右心肌病（ARVC）是一种遗传性心肌疾病，在患者生命的第二和十年之间出现，导致35岁之前的心脏突然死亡的20％。在心电图（ECG）上，在降低过早心血管死亡率中可能具有至关重要的作用。在我们的分析中，我们首先概述了基于纸张的ECG信号的数字化过程，该空间过滤器旨在消除数据集图像中与ECG波形无关的黑暗区域，从而产生不良的噪声。接下来，我们建议使用低 - 复杂性卷积神经网络来检测心律失常心脏病，迄今为止尚未通过使用深度学习方法来研究，迄今为止的使用，达到高分类准确性，即99.98％的训练和98.6％测试准确性，与其他心律失常异常相反，在疾病上，其主要鉴定标准是ECG形态的无限千伏变化。最后，通过进行光谱分析，我们研究了与ARVC患者相对应的正常ECG和ECG之间频率领域的显着区别。在我们遇到统计学上显着分化的18个频率中，有16个中，正常的心电图的特征是与异常相比更大的归一化振幅。本文进行的总体研究强调了将数学方法整合到各种疾病的检查和有效诊断中的重要性，旨在为他们的成功治疗做出重大贡献。
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鲜花在从环境中去除乏味的情况下起着至关重要的作用。开花植物的生命周期涉及授粉，受精，开花，种子形成，分散和发芽。 Honeybees授粉了所有开花植物的75％。环境污染，气候变化，自然景观拆除等等，威胁着自然栖息地，从而不断减少蜜蜂的数量。结果，一些研究人员试图解决这个问题。将声学分类应用于蜂巢声音的记录可能是检测其中的变化的一种方式。在这项研究中，我们在记录的声音上使用深度学习技术，即顺序神经网络，卷积神经网络和经常性的神经网络，以从非季节的声音中分类蜜蜂的声音。此外，我们在一些流行的非深度学习技术中进行了比较研究，即支持向量机，决策树，随机森林和na \“ ive bayes，以及深度学习技术。还在合并的记录中验证了这些技术声音（25-75％的噪音）。
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由于癫痫发生是由于大脑的异常活性引起的，因此癫痫发作会影响您的大脑处理的任何过程。癫痫发作的一些体征和症状包括混乱，异常凝视以及快速，突然和无法控制的手动运动。癫痫发作检测方法涉及神经检查，血液检查，神经心理学检查和神经影像学方法。其中，神经影像学的方式受到了专业医生的极大关注。一种促进癫痫发作准确，快速诊断的方法是基于深度学习（DL）和神经成像方式采用计算机辅助诊断系统（CADS）。本文研究了利用神经影像学方式利用用于癫痫发作检测和预测的DL方法的全面概述。首先，讨论了用于使用神经影像模式的癫痫发作检测和预测的基于DL的CAD。此外，还包括了用于癫痫发作检测和预测的各种数据集的描述，预处理算法和DL模型。然后，已经介绍了有关康复工具的研究，其中包含脑部计算机接口（BCI），可植入，云计算，物联网（IoT），在现场可编程栅极阵列（FPGA）上的DL技术实现，等等。讨论部分是关于癫痫发作检测和预测研究之间的比较。使用神经影像模式和DL模型的癫痫发作检测和预测中最重要的挑战。此外，已经提出了数据集，DL，康复和硬件模型领域的未来工作建议。最后一部分致力于结论，并在该领域结合了最重要的发现。
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为了产生最大的影响，必须使用基于证据的决策制定公共卫生计划。创建机器学习算法是为了收集，存储，处理和分析数据以提供知识和指导决策。任何监视系统的关键部分是图像分析。截至最近，计算机视觉和机器学习的社区最终对此感到好奇。这项研究使用各种机器学习和图像处理方法来检测和预测疟疾疾病。在我们的研究中，我们发现了深度学习技术作为具有更广泛适用于疟疾检测的智能工具的潜力，通过协助诊断病情，可以使医生受益。我们研究了针对计算机框架和组织的深度学习的共同限制，计算需要准备数据，准备开销，实时执行和解释能力，并发现对这些限制的轴承的未来询问。
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背景：基于AI的足够大型，精心策划的医疗数据集的分析已被证明有望提供早期检测，更快的诊断，更好的决策和更有效的治疗方法。但是，从多种来源获得的如此高度机密且非常敏感的医疗数据通常受到高度限制，因为不当使用，不安全的存储，数据泄漏或滥用可能侵犯了一个人的隐私。在这项工作中，我们将联合学习范式应用于异质的，孤立的高清心电图集，该图从12铅的ECG传感器阵列到达来训练AI模型。与在中心位置收集相同的数据时，我们评估了所得模型的能力，与经过训练的最新模型相比，获得了等效性能。方法：我们提出了一种基于联合学习范式训练AI模型的隐私方法，以培训AI模型，以实现异质，分布式，数据集。该方法应用于基于梯度增强，卷积神经网络和具有长期短期记忆的复发神经网络的广泛机器学习技术。这些模型在一个心电图数据集上进行了培训，该数据集包含从六名地理分开和异质来源的43,059名患者收集的12个铅录音。研究结果：用于检测心血管异常的AI模型的结果集获得了与使用集中学习方法训练的模型相当的预测性能。解释：计算参数的方法在本地为全局模型做出了贡献，然后仅交换此类参数，而不是ML中的整个敏感数据，这有助于保留医疗数据隐私。
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心脏杂音是心跳中存在的异常声音，是由湍流流过心脏引起的。 Physionet 2022挑战目标是从心脏的音频记录中自动检测杂音，并自动检测正常的临床结果与异常的临床结果。录音是从心脏周围的多个位置捕获的。我们的参与调查了自学学习对杂音检测的有效性。我们评估了骨干CNN的使用，该骨干CNN的层面是以一种自我监督的方式培训，并通过今年和2016年挑战的数据进行了培训。我们在每个训练样本上使用两种不同的增强，并使用归一化温度缩放的横向渗透损失。我们尝试不同的增强量来学习有效的声音图表表示。为了构建最终探测器，我们训练两个分类头，一个用于每个挑战任务。我们介绍了所有可用扩展组合以及我们的多功能方法的评估结果。
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Music discovery services let users identify songs from short mobile recordings. These solutions are often based on Audio Fingerprinting, and rely more specifically on the extraction of spectral peaks in order to be robust to a number of distortions. Few works have been done to study the robustness of these algorithms to background noise captured in real environments. In particular, AFP systems still struggle when the signal to noise ratio is low, i.e when the background noise is strong. In this project, we tackle this problematic with Deep Learning. We test a new hybrid strategy which consists of inserting a denoising DL model in front of a peak-based AFP algorithm. We simulate noisy music recordings using a realistic data augmentation pipeline, and train a DL model to denoise them. The denoising model limits the impact of background noise on the AFP system's extracted peaks, improving its robustness to noise. We further propose a novel loss function to adapt the DL model to the considered AFP system, increasing its precision in terms of retrieved spectral peaks. To the best of our knowledge, this hybrid strategy has not been tested before.
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可穿戴设备和医疗器互联网（IOMT）的最新发展允许实时监控和记录心电图（ECG）信号。然而，由于能量和内存约束，对ECG信号的连续监测在低功耗可穿戴设备中具有挑战性。因此，在本文中，我们提出了一种新颖和节能的方法，用于连续监测低功耗可穿戴设备的心脏。所提出的方法由三个不同的层组成：1）噪声/伪像检测层，以级别ECG信号的质量; 2）正常/异常拍摄分类层以检测心电图信号中的异常，3）异常搏动分类层以检测来自ECG信号的疾病。此外，分布式多输出卷积神经网络（CNN）架构用于降低边缘/云之间的能量消耗和等待时间。我们的方法论在众所周知的MIT-BIH心律失常数据集上达到了99.2％的准确性。 Real硬件的评估表明，我们的方法是适用于具有32KB最小RAM的设备。此外，与最先进的工作相比，所提出的方法可以获得7美元的能效。
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