Monika Danilovaitė. Informatikos metodų taikymas balso klosčių būklei įvertinti: srities vaizdas
•Download as PPTX, PDF•
0 likes•71 views
„Kompiuterininkų dienos 2021“ Rugsėjo 24 d. Klaipėdos universitete
Recommended
Recommended
More Related Content
More from Lietuvos kompiuterininkų sąjunga
More from Lietuvos kompiuterininkų sąjunga (20)
Monika Danilovaitė. Informatikos metodų taikymas balso klosčių būklei įvertinti: srities vaizdas
- 1. METODŲ TAIKYMAS BALSO KLOSČIŲ BŪKLEI ĮVERTINTI: SRITIES VAIZDAS Monika Danilovaitė VU DMSTI VSA, Vilnius, Lietuva monika.danilovaite@mif.stud.vu.lt Darbo vadovas: Doc. dr. Gintautas TAMULEVIČIUS, VU DMSTI VSA, Vilnius, Lietuva gintautas.tamulevicius@mif.vu.lt
- 2. TURINYS KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA Įvadas Metodika Rezultatai Išvados Diskusija
- 3. ĮVADAS Tarp 3 % - 9 % JAV gyventojų skundžiasi balso kokybės sutrikimais, tačiau tik nedidelė dalis kreipiasi dėl gydymo. Informatikos mokslininkai bando šią problemą spręsti kurdami įvairius metodus ir įrankius balso klosčių būklės vertinimui. Dėl siūlomų metodų įvairovės yra sunku kritiškai įvertinti tyrimų tendencijas ir raidą, kad pasirinkti aktualią tyrimų kryptį. Todėl svarbios tampa įvairaus pobūdžio literatūros apžvalgos, leidžiančios įvertinti indėlį į srities raidą. KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA
- 4. ĮVADAS PROBLEMA IR TIKSLAS KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA Informatikos metodų taikymo balso klosčių būklei įvertinti tyrimuose vyrauja analitinio pobūdžio apžvalgos. Dėl šios priežasties yra sunku sritį įvertinti kiekybiškai, nes apžvalgose analizuojami tyrimai, kuriuose naudojami panašaus pobūdžio metodai. Šio darbo tikslas – apžvelgti informatikos metodų taikymo balso klosčių būklei įvertinti tendencijas.
- 5. METODIKA SISTEMINIS SRITIES VAIZDAS Sisteminio tyrimo srities vaizdo sudarymo metodas (angl. systematic mapping study arba scoping study) – bibliotekinių tyrimų metodas, skirtas kokia nors konkrečia tematika publikuotiems literatūros šaltiniams rasti, jų klasifikavimo schemai sudaryti ir pateikti tyrimų srities vaizdą. Tyrimų srities vaizdas leidžia įvertinti tendencijas, „baltąsias dėmes“ ir pagal išskirtus matmenis vykdomų tyrimų intensyvumą. KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA
- 6. METODIKA TYRIMO PLANAS KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA Naudota bibliografinių duomenų bazė – „Web of Science“ Paieškos frazė – „vocal folds“. Ieškota dokumente, raktiniuose žodžiuose, santraukoje, pavadinime. Iš 392 dokumentų atrinkta 92. Atrankai naudoti įvairūs kriterijai citavimo indeksas, kategorija, publikavimo metai, citatų per metus rodiklis ir kt. Dokumentų paieška Dokumentų atranka Dokumentų peržiūra Klasifikavimo schema Rezultatų analizė Srities vaizdas
- 7. REZULTATAI TYRIMO OBJEKTAS IR METODAS Balso klosčių būklės tyrimuose dažniausiai naudotas eksperimentinis tyrimo metodas (82 % atrinktų tyrimų rėmėsi šiuo metodu). Dažniausiai pasitaikantis tyrimo objektas yra balso klosčių būklės požymiai (48 % atrinktų tyrimų nagrinėjo šį objektą) KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA
- 8. REZULTATAI TYRIMO KLASĖ IR UŽDUOTIS Dažniausias uždavinys – klasifikavimas į 2 klases remiantis mašininio mokymosi metodais (26 % atrinktų tyrimų). Šio tipo tyrimuose klasifikuojama į sveiką balsą ir patologinią balsą. Dažniausiai taikomas mašininio mokymosi metodas – Atraminių vektorių mašinos (28 % atrinktų tyrimų). KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA
- 9. REZULTATAI TYRIMŲ METODŲ RAIDA Daugiausia publikuota tyrimų buvo 2018 metais. Šie tyrimai rėmėsi eksperimento metodu. Pastebimas cikliškumas – poriniais metais išleidžiama daugiau tyrimų nei ne-poriniais. KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA
- 10. KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA REZULTATAI TYRIMŲ UŽDUOTIES RAIDA
- 11. DISKUSIJA KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA Tyrimo rezultatų kokybei pagerinti reikia papildomų stebėtojų – užtikrinamas nešališkumas atrenkant dokumentus ir pritaikant klasifikavimo schemą Į tyrimą vertėtų įtraukti duomenis iš kitų bibliografinių duomenų bazių (pvz., „Google Scholar“) – padidinta duomenų imtis Atliktas tyrimas nėra kritinė apžvalga – atrastos „baltosios dėmės“ reikalauja papildomų priežastingumo tyrimų
- 12. IŠVADOS KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA Balso klosčių būklės įvertinimo užduotis yra veikiama bendrų informatikos srities tendencijų. Didelė dalis tyrimų taiko mašinų mokymosi metodus (51 % atrinktų tyrimų naudojo bent vieną Balso klosčių tyrimuose vyrauja požymiais grįsta analizė. Tyrimų autoriai skelbia aukštus klasifikavimo eksperimento sąlygomis rezultatus, pasiektus sprendžiant klasifikavimo į 2 klases Šiuo metu trūksta tyrimų kuriuose modeliuojama balso klosčių būklės kaita esant patologijoms. Tokie tyrimai turi vertę tiek medicinos tiek informatikos srityse. Universalūs kiekybiniai rodikliai leistų įvertinti balso klosčių būklę, būklės kaitą ir
- 13. AČIŪ UŽ DĖMESĮ KOMPIUTERININKŲ DIENOS – 2021 KLAIPĖDA, LIETUVA
Editor's Notes
- Vilniaus universiteto duomenu mokslo ir skaitmeniniu technologiju institutas vaizdo ir signalu analizes grupe
- Informatikos metodų taikymo balso klosčių būklei įvertinti tyrimuose vyrauja analitinio pobūdžio apžvalgos. Dėl šios priežasties yra sunku sritį įvertinti kiekybiškai, nes apžvalgose analizuojami tyrimai, kuriuose naudojami panašaus pobūdžio metodai. -> pavyzdziui, Advanced computing solutions for analysis of laryngeal disorders H. Irem Turkmen1 & M. Elif Karsligil1 2019 metu apzvalgoje ivertina metodus balso klosciu patologijoms ivertinti, kai naudojami klinikiniai vaizdai.
- „Web of Science“ bibliografinėje duomenų bazėje rasti dokumentai kuriuose nagrinėjama tema – balso klostės. Atrinkti dokumentai atitinkantys kriterijus: Citavimo indeksas: SCI-EXPANDED arba CPCI-S Kalba: anglų Dokumento tipas: straipsnis, apžvalga, konferencinis straipsnis Kategorija: computer science, medical informatics, multidisplinary sciences Metai: > 2010, jei straipsnis / apžvalga, > 2015, jei konferencinis straipsnis Citavimas: > 1 kartą per metus Atrinkti dokumentai peržiūrėti, taip iš 392 dokumentų analizei atrinkta 92. Sisteminio tyrimo srities vaizdo sudarymo metodas buvo adaptuotas kad įgyvendinti darbo tikslą. Dokumentai apdoroti klasifikavimo schema pagal matmenis: Objektas Metodas Instrumentas Užduotis Klasės Duomenys Patikra Klasifikavimo schemos duomenys analizuoti Microsoft Excel ir Microsoft Power BI programomis.
- Balso klosčių būklės tyrimuose dažniausiai naudotas eksperimentinis tyrimo metodas (82 % atrinktų tyrimų rėmėsi šiuo metodu). Dažniausiai pasitaikantis tyrimo objektas yra balso klosčių požymiai (48 % atrinktų tyrimų nagrinėjo šį objektą) Populiarūs yra medicininiu vaizdu tyrimai – is balso klosciu irasu bandoma nustatyti ivairius geometrinius parametrus (pvz simetrija), segmentuojami vaizdai, kad atpazinti balso klosciu objektus. Modeliuojant populiaru naudoti navier-stokes lygtis, modeliuojamas per gerklas kylancio oro srautas arba balso klosciu audiniai. amplitude periodicity index (API), time periodicity index (TPI), amplitude symmetry index (ASI), and phase symmetry index (PSI) accoustic parameters noise content (HNR, CHNR, VTI, SPI, NNE, GNE), stability and periodicity (RAP, PPQ, APQ), Spectral-Cepstral modeling (11 MFCCs, 28 LPC, 14 formants, amplitude and frequency values of F1 and F2, ratio between their amplitude), Nonlinear behavior (LLE, LZC, four entropy measurements, RPDE, DFA, TEO) texture features LBPS and Learned CNN features via transfer-learning, SVM classification
- Dažniausias uždavinys – klasifikavimas į 2 klases remiantis mašininio mokymosi metodais (26 % atrinktų tyrimų). Šio tipo tyrimuose klasifikuojama į sveiko balso ir patologinio balso klases (gali būti tiriama konkreti patologija arba kelios patologijos sujungtos į vieną klasę). Dažniausiai taikomas mašininio mokymosi metodas – Pagalbinių vektorių mašina (28 % atrinktų tyrimų). Pritaikius šį metodą įvairiems balso klosčių požymiams bandoma įvertinti balso klosčių būklę – tyrimuose vyrauja požymiais grįsta analizė. Idomi tyrimo uzduotis yra balso elgsenos ir pokycio tyrimai – cia aktualu yra parkinsono ligos pacientai, kadangi balso ivertinimas leistu sekti ligos progresija.
- Tyrimo rezultatų kokybei pagerinti reikia papildomų stebėtojų – užtikrinamas nešališkumas atrenkant dokumentus ir pritaikant klasifikavimo schemą. Idealiu atveju sis tyrimas reikalauja bent 3 stebėtoju. Į tyrimą vertėtų įtraukti duomenis iš kitų bibliografinių duomenų bazių (pvz., „Google Scholar“) – padidinta duomenų imtis. Dar galima panaudoti ‚snowballing‘ metoda – butu itraukti atrinktuose dokumentuose cituojami saltiniai. Atliktas tyrimas nėra kritinė apžvalga – atrastos „baltosios dėmės“ reikalauja papildomų priežastingumo tyrimų
- Balso klosčių būklės įvertinimo užduotis yra veikiama bendrų informatikos srities tendencijų. Didelė dalis tyrimų taiko mašinų mokymosi metodus (51 % atrinktų tyrimų naudojo bent vieną metodą). Balso klosčių tyrimuose vyrauja požymiais grįsta analizė. Tyrimų autoriai skelbia aukštus klasifikavimo eksperimento sąlygomis rezultatus, pasiektus sprendžiant klasifikavimo į 2 klases užduotį. Šiuo metu trūksta tyrimų kuriuose modeliuojama balso klosčių būklės kaita esant patologijoms. Tokie tyrimai turi vertę tiek medicinos tiek informatikos srityse. Universalūs kiekybiniai rodikliai leistų įvertinti balso klosčių būklę, būklės kaitą ir leistų susieti rodiklį su galimomis patologijomis. norm - male/female, dysph - male/female
- Thank you for listening