|
|
Akustická analýza emočně zabarvených vět u pacientů s Parkinsonovou nemocí
Gavlasová, Radka ; Kováč, Daniel (oponent) ; Mekyska, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na Parkinsonovu nemoc a její vliv na emoční projev v řeči. Cílem bylo provést rešerši literatury o akustické emoční analýze pacientů s PN a implementovat akustické parametry pro rozlišení zdravých a nemocných jedinců. Použitá databáze obsahovala nahrávky 100 pacientů s PN a 52 zdravých kontrol pro různé řečové úlohy. Pro tuto analýzu bylo vybráno 7 emočně zabarvených vět a 11 akustických parametrů, které byly implementovány v Pythonu. Ze statistické analýzy bylo zjištěno, že mezi nejvýznamnější parametry patří pauzy v řeči a variabilita intenzity. Pro klasifikaci byl použit algoritmus XGBoost s 10-násobnou stratifikovanou křížovou validací. Bylo implementováno celkem 10 modelů, které analyzovaly všechny úlohy dohromady i každou zvlášť. Optimalizace probíhala pomocí randomized search. Pro kombinaci všech úloh byla signifikantním parametrem variabilita intenzity, příp. tempo řeči. U jednotlivých řečových úloh se velmi projevovala variabilita intonace a formantových oblastí. Nejlepší model dosáhl 63% úspěšnosti (BACC) a 85% senzitivity. Výsledky naznačují, že emoční prozodie ovlivňuje klasifikaci, potvrzuje dosavadní poznatky a poukazuje na potřebu dalšího zkoumání v této oblasti.
|
|
|
Automatizovaná segmentace diadochokinetické úlohy za účelem vzdáleného monitorování řeči
Svojanovský, Jan ; Mekyska, Jiří (oponent) ; Kováč, Daniel (vedoucí práce)
Práce popisuje zdravotní problémy spojené s Parkinsonovou nemocí, zvláště pak hypokinetickou dysartrii. Popisuje také subjektivní a objektivní metody, kterými se závažnost nemoci stanovuje. Jednou z metod je diadochokinetická (DDK) úloha založena na opakování slabik tak, aby se prověřila funkčnost artikulačního aparátu (např. jazyk, rty či hlasivky). Správná tvorba řeči může být také zkoumána klinickým logopedem v testu 3F, který vážnost poruch v oblastech tvorby řeči bodově hodnotí. V práci jsou popsány přístupy jiných autorů, kteří se také zabývali automatizovaným vyhledáváním slabik v řečovém signálu. Práce popisuje některé příznaky, charakterizující vlastnosti lidské řeči, které jsou potřebné pro trénování modelu strojového učení. Tyto příznaky byly počítány pro každý z 30 ms segmentů nahrávky DDK úlohy, ve které byly opakovány slabiky [Pa]-[Ta]-[Ka]. Hlavním cílem je automatizovaná detekce a klasifikace slabik [Pa]-[Ta]-[Ka] v nahrávkách. K tomu byl aplikován algoritmus využívající logistickou regresi. Výsledná průměrná přesnost detekce slabik v nahrávkách byla 89,4 %, průměrná sensitivita 59,0 % a průměrná specificita 93,79 %. Rozlišovat druhy jednotlivých slabik se dařilo s průměrnou přesností 90,78 %, průměrnou sensitivitou 59,0 % a specificitou 95,39 %. Při úvaze, že se predikovaný začátek nenacházel přímo na manuálně anotovaném začátku, ale v jeho blízkém okolí (až ± 3 segmenty) dosahovala průměrná sensitivita detekce 96,9 % a průměrná sensitivita klasifikace druhu slabik 85,1 % s průměrnými rozdíly manuálně anotovaných a automaticky segmentovaných začátků slabik 10,35 ms. Průměrná přesnost klasifikace řečníků na zdravé a nemocné s PN pomocí logistické regrese (s řečovými parametry získanými po automatizované segmentaci) dosahovala pouze 43,92 %, sensitivita 70,0 % a specificita 30,61 % (práh 70 %). Pomocí lineární regrese proběhla predikce klinických skórů testu 3F. Pro faciokinezi dosahovala odmocnina ze střední kvadratické chyby (RMSE) po manuální anotaci slabik hodnoty 2,764 a po automatizované segmentaci hodnoty 3,271. Hodnoty RMSE u fonetiky byly 3,657 (manuálně) a 0,753 (automatizovaně). Vytvořený algoritmus dokáže relativně úspěšně detekovat slabiky v DDK úlohách a je tak možné určovat parametry kvantifikující poruchy řeči s nízkými rozdíly s manuální segmentací. Pokud nahrávky DDK úloh budou splňovat podmínky pro výpočet všech těchto parametrů, mohl by být algoritmus využit ke klasifikaci řečníků na zdravé a nemocné s PN, u kterých by navíc mohl hodnotit závažnost dysartrie.
|
|
|
Analýza vlivu přítomnosti šumu v nahrávkách na automatizovanou detekci hypokinetické dysartrie
Havelková, Nikola ; Galáž, Zoltán (oponent) ; Kováč, Daniel (vedoucí práce)
Práce se zabývá analýzou vlivu přítomnosti šumu v nahrávkách na automatizovanou detekci hypokinetické dysartrie. Pro zvýraznění řeči jsou zvoleny a v prostředí MATLAB R2022a implementovány vhodné jednokanálové metody, a to konkrétně spektrální odečítání a Kalmanův filtr. Metody jsou rovněž použity i u nahrávek bez zatížení šumem, ke kterým byl přidán aditivní bílý šum. Účinnost těchto metod je pak hodnocena objektivně pomocí hodnot odstupu signálu od šumu. Po zvýraznění řeči jsou z nahrávek extrahovány řečové příznaky. Vliv přítomnosti šumu, a i jeho následné potlačení jednotlivými metodami, je následně vyhodnoceno statistickou analýzou, konkrétně za pomoci Kruskal-Wallisova testu a post-hoc Dunnova testu. Distribuce pravděpodobnosti parametrů nahrávek čistých, zašuměných i zvýrazněných, u nichž je dle statistických testů vliv šumu signifikantní, jsou vykresleny za pomoci houslových a krabicových grafů. Na závěr byla provedena klasifikace nahrávek logistickou regresí za pomoci strojového učení, kdy byl dle hodnot plochy pod ROC křivkou popsán vliv přítomnosti šumu a následné zvýraznění řeči na automatizovanou detekci hypokinetické dysartrie.
|
|
|
Diferenční analýza multilingválního řečového korpusu pacientů s neurodegenerativními onemocněními
Kováč, Daniel ; Zvončák, Vojtěch (oponent) ; Mekyska, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá automatizovanou diagnózou hypokinetické dysartrie v multilingválním řečovém korpusu. Jedná se o poruchu motorické realizace řeči vyskytující se u pacientů s neurodegenerativními onemocněními jako je například Parkinsonova nemoc. Automatizovaná diagnóza probíhá na základě akustické analýzy řeči a následným použitím matematických modelů. Tato metoda je na vzestupu díky její objektivitě a možné nezávislosti na národnosti. Cílem práce je zjistit, které akustické parametry mají vysokou diskriminační sílu a které jsou závislé na konkrétním jazyku mluvčího. K tom je využita statistická analýza parametrizovaných řečových úloh a následné modelování metodami strojového učení. Analýzy proběhly pro češtinu, americkou angličtinu, maďarštinu a všechny jazyky dohromady. Bylo zjištěno, že pouze některé parametry podporující diagnózu hypokinetické disartrie a jsou nezávislé na jazyku mluvčího. Nejlepší výsledky vykazuje parametr relF2SD a po něm parametr NST. Při klasifikaci mluvčích všech jazyků dohromady model dosauje přesnosti 59 % a senzitivity 72 %.
|
|
|
Automatic speech recordings segmentation tool
Santa, Roman ; Zvončák, Vojtěch (oponent) ; Kováč, Daniel (vedoucí práce)
Automatic Segmentation tool processes recordings in order to extract voiced parts. It is important for further speech analysis to work only with extracted speech and not noise. For analysis of the difference between syllables of patients with parkinson disease and heatlhy ones, this segmentation tool should help with processing recordings. Goal of this thesis is to implement and test voice detectors with Google WebRTC detector and pick the best speech detector with minimal error rate. Also, develop a segmentation tool for given recordings and test voice recognition with dymanic time warping. Database from the Brain Diseases Analysis Laboratory was used. It contains czech and hungarian recordings with equal number of male and female as well as heathy and diseased patients. Energy detector performed as the best detetor in the tests. There was no significant difference in error rates between male and female or healthy and diseased patients. Recordings with lower Signal-to-Noise ratio were harder to process with an error rate starting at 12\%. Based on the results, new detector for the segmentation tool was proposed to process examined recordings. Finally, dynamic time warping algorithm was tested with mel frequency cepstral coefficients to recognize similarities between speakers.
|
|
|
Most nad odvodňovacím kanálom
Kováč, Daniel ; Nečas, Radim (oponent) ; Panáček, Josef (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá návrhom monolotického cestného mosta na rýchlostnej ceste R4 medzi Žaronovicou a Šášovským Podhradím. Primárnou funkciou mosta je previesť dopravu ponad odvodňovací kanál, v druhom rade slúži aj jako biokoridor. Sú navrhnuté dve varianty monolitických predpätých trámových mostoviek a jedna z predpätých prefabrikátov a sprahužujúcej dosky. Práca obsahuje statické riešenie jednej z monolitických variant a výkresovú dokumentáciu.
|
|
|
3D Audio standardy v prostředí domácího kina
Kováč, Daniel ; Schimmel, Jiří (oponent) ; Balík, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá objektově založeným zvukem. Je zde popsán rozdíl mezi kanálově a objektově založeným zvukem a vývoj tohoto zvuku do dnešní podoby. Následně jsou popsány formáty, které pracují s objekty, a ty jsou porovnány mezi sebou. Je zde specifikovaný formát MPEG-3D Audio, který je dnes standardem, a uveden způsob polohování virtuálního zdroje zvuku technikou vektorově amplitudového panorámování založeného na vektorech. Dále je zde popsáno, jakým způsobem byl sestaven kodér a dekodér, podporující reproduktorové konfigurace 5.1.2, 5.1.4 a 7.1.4, podle specifikace standardu MPEG-H 3D Audio. V poslední řadě se práce zabývá problémem při panoramování objektového zvuku na standardní konfigurace a je zde také zmínka o poslechovém testu.
|
|
|
Most nad místní komunikací
Kováč, Daniel ; Mojzík, Petr (oponent) ; Nečas, Radim (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá návrhom, respektíve vytvorením protinávrhu k existujúcej konštrukcii, diaľničného mosta na diaľnici D1 v úseku Jánovce – Jablonov v okrese Levoča na Slovensku, ktorý premosťuje miestnu komunikáciu. Hlavným cieľom práce bol návrh, analýza a posúdenie nosných prvkov mostovky. Pre účely tejto práce sa vypracovali tri varianty premostenia. Pre podrobnú analýzu sa vybral variant, kde nosnú konštrukciu mostovky tvoria dodatočne predpäté tyčové prefabrikované nosníkmi zmonolitnené spriahnutou železobetónovou doskou. Analýza zvoleného variantu bola prevedená na dvoch matematických modeloch. Prvý model bol priestorová 3D dosko-stenová konštrukcia. Tento model slúžil zistenie čiara priečneho roznosu ostatného stáleho zaťaženia a premenného zaťaženia. Druhý, rovinný 2D model, slúžil na zistenie účinkov dotvarovania, zmršťovania a relaxácie výstuže od dlhodobých účinkov zaťaženia v definovaných časových uzloch. Výstupy z vyššie uvedených modelov poslúžili na analýzu a posúdenie nosných prvkov mostovky a návrh predpínacej a betonárskej výstuže.
|
|
|
Návrh systému detekce zařízení připojených do elektrické sítě
Homola, Michal ; Kováč, Daniel (oponent) ; Musil, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá tvorbou systému pro detekci zařízení připojených do sítě pomocí měření vysokofrekvenčního šumu měřením BPL modemů. V teoretické části došlo k seznámení s problematikou PLC, elektromagnetické kompatibility EMC, problematikou impedance u PLC a charakteristikou šumu u PLC. V praktické části následně došlo k ověření vhodnosti použitých PLC modemů pro samotné měření a měření časové a prostorové variability šumových charakteristik sítě jejich pomocí. Pro časovou variabilitu byl vytvořen experiment dlouhodobého měření se zpětnou detekcí lednice. Pro prostorovou bylo provedeno měření v několika lokacích, kde některé lokace sloužily jako trénovací množina a zbylá lokace sloužila jako množina testovací. Po vybrání vhodného modelu strojového učení pak došlo ke vhodné úpravě vstupních dat a jejich vyhodnocení.
|
|
|
Digital Biomarkers for Assessing Respiratory Disorders in Parkinson’s Disease
Kováč, Daniel ; Cvetler, Dominik
Respiratory disorders are a significant part of hypokineticdysarthria (HD) that affects patients with Parkinson’sdisease (PD). Still, their potential role in the objective assessmentof HD has not yet been fully explored, which is the primary goalof this study. Several respiratory features were designed andextracted from acoustic signals recorded during text reading.Based on these features, the XGBoost model was able to predictclinical test scores of phonorespiration with an estimated errorrate of 12.54%. Statistical analysis revealed that measuring respirationrate and quantifying signal fluctuations during inspirationhave great potential in the objective assessment of respiratorydisorders in patients with PD.
|
host ::
RSS.