Fuzzy és SVM alapú osztályozási eljárások összehasonlítása patológiás beszédhangok elkülönítésére

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Vicsi Klára
Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

A beszédhang kutatókat és a foniáter szakorvosokat már évtizedek óta foglalkoztatja az a kérdés, hogy a beszédhangok akusztikai paramétereiből milyen módon állapítható meg a hangképzési betegségek mibenléte.

Diplomatervem célja az egészséges és kóros minták automatikus elkülönítésével orvosi döntéstámogatásra alkalmas rendszert kialakítani. Keresem a feladat szempontjából legalkalmasabb mérnöki megoldást. Elméleti szinten és tesztek segítségével bemutatom az SVM (Support Vector Machine) és a fuzzy alapú osztályozás lehetőségeit. Ehhez egy kóros beszédhangokat tartalmazó, jól megtervezett és címkézett adatbázisra van szükség. Az adatbázis felépítését, és az osztályozási módszerek irányelveit a foniátriai gyakorlat alapján határoztam meg.

Fuzzy osztályozó rendszert fejlesztettem MATLAB-ban, amely képes teljes keresztkiértékelést és normál tesztelést végezni, valamint automatikusan megtalálni a legjobb paraméter beállításokat. Megvalósítottam egy olyan vizualizációs módszert, amely segítségével a fuzzy rendszer tanításának eredményéből információkat tudtam kinyerni az osztályozásra, és az adatbázisra vonatkozólag is.

Teljes kiértékelést, és normál tesztelést végeztem mind a fuzzy, mind pedig az SVM rendszereken. A tesztek eredményei alapján összehasonlítottam az SVM-et, és három különböző tanító algoritmust (Fuzzy C-Means, Gustafson-Kessel, Gath-Geva) alkalmazó fuzzy megoldást.

Az SVM és fuzzy alapú osztályozó rendszerek összehasonlítását egy általam létrehozott referencia hangadatbázison végeztem el. Megállapítottam, hogy a két különböző típusú osztályozónak előnyei, és hátrányai is egyaránt vannak az orvosi döntéstámogatás szempontjából. Az SVM alapú megoldás nagyobb osztályozási pontosság elérésére képes, azonban nagyon kevés információt szolgáltat a problémáról. A fuzzy alapú rendszer kimenetén lényegesen több információ áll rendelkezésre, és lehetőség adódik ezen kimenet olyan jellegű átalakítására, amely az orvosok számára nagyon jelentős többletinformációt hordoz.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.