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Análise dinâmica não linear de sinais de voz para detecção de patologias laríngeas.

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dc.creator.ID COSTA, W. C. A. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/1500837828145888 pt_BR
dc.contributor.advisor1 AGUIAR NETO, Benedito Guimarães.
dc.contributor.advisor1ID AGUIAR NETO, B. G pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/3405447548131544 pt_BR
dc.contributor.advisor2 ASSIS, Francisco Marcos de.
dc.contributor.advisor2ID ASSIS, F. M. pt_BR
dc.contributor.advisor2Lattes http://lattes.cnpq.br/2368523362272656 pt_BR
dc.contributor.referee1 SILVA, Eduardo Antonio Barros da.
dc.contributor.referee2 ARAÚJO, Joseana Macêdo Fechine Regis de.
dc.contributor.referee3 COELHO, Rosângela Fernandes.
dc.contributor.referee4 BARRETO, Guilherme de Alencar.
dc.contributor.referee5 COSTA, Edson Guedes da.
dc.description.resumo Patologias na laringe podem afetar a qualidade vocal, prejudicando a comunicação humana. As técnicas objetivas tradicionais para o diagnóstico dessas patologias fazem uso de exames considerados invasivos, causando certo desconforto ao paciente. Análise acústica, utilizando técnicas de processamento digital de sinais de voz, pode ser utilizada para o desenvolvimento de ferramentas não invasivas de auxílio ao diagnóstico de patologias laríngeas. A precisão do diagnóstico, contudo, depende da escolha das características e parâmetros da fala que melhor representem a desordem vocal provocada por uma determinada patologia. Este trabalho trata da caracterização e da classificação de sinais de vozes saudáveis e vozes afetadas por diferentes patologias laríngeas (edema, paralisia e nódulos nas pregas vocais), por meio da análise dinâmica não linear (e teoria do caos), como também por meio da análise de quantificação de recorrência. No processo de caracterização é investigado, por meio de testes estatísticos, o potencial de cada característica em discriminar os tipos de sinais de voz considerados. Para a classificação é empregada a técnica de análise discriminante com as funções linear ou quadrática, com validação cruzada, sendo considerado um intervalo de confiança de 95% para as médias das taxas de acuraria do classificador. A partir da combinação de características dos conjuntos das medidas de análise não linear (MNL) e das medidas de quantificação de recorrência (MQR), as médias da taxa de acurácia obtidas variaram nos intervalos de confiança: [95,44%; 100%) para a classificação entre vozes saudáveis e patológicas; [94,75%; 100%] entre vozes saudáveis e afetadas por edema, e entre saudáveis e nódulos. Para a classificação entre saudável e paralisia, obteve-se uma acurácia de 100% . Também são avaliados os efeitos do uso de vetores híbridos formados por características MNL, MQR e coeficientes extraídos da análise preditiva linear (LPC). Neste caso. as taxas de acurácia variaram nos intervalos de confiança: [95,02%; 97,62%] na discriminação entre vozes afetadas por paralisia e edema; [98,29%; 99,93%] para paralisia versus nódulos e [97,98%; 99,84%] para edema versus nódulos. Os resultados encontrados indicam que o método utilizado é promissor, podendo ser empregado no desenvolvimento de uma ferramenta computacional para apoio ao diagnóstico de patologias laríngeas. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Ciência da Computação. pt_BR
dc.subject.cnpq Fonoaudiologia. pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Elétrica. pt_BR
dc.title Análise dinâmica não linear de sinais de voz para detecção de patologias laríngeas. pt_BR
dc.date.issued 2012-11-09
dc.description.abstract Laryngeal pathologies may affect the voice quality, harniing human communication. The traditional objective techniques for diagnosing these pathologies make use of exams, considered invasive, causing discomfort to the patient. Acoustic analysis, using digital speech signal processing techniques. can be used for the development of non-invasive tools in order to aid laryngeal diseases diagnosis. The accuracy of diagnosis, however. depends on the choice of parameters and the speech characteristics diat better represent the voice disorder caused by a given pathology. This work deals with the characterization and classification of healthy voice signals and voices affecied by different laryngeal diseases (edema, paralysis and vocal fold nodules), by means of nonlinear dynamic analysis (and chãos theory) as well as recurrence quantification analysis. In the characterization process, the potential of each feature is investigated to discriminate the types of voice signals considered, by means of statistical tests. For the classification, the technique of discriminam analysis is employed with linear or quadratic functions, with cross-validation. A 95% confidence levei was considered for the average of accuracy rates of the classifier performance. From the feature combination of the set of nonlinear analysis measures (MNL) and the quantification recurrence measures (MQR). the average of accuracy rates varied in the following confidence intervals: [95.44%; 100%] for healthy and pathologícal classification: [94.75%; 100%] between healdiy and edema voices, and also between healthy and nodules. The accuracy rate was 100% between healthy and paralysis. We also evaluated the effects of using hybrid vectors formed by MNL, MQR and linear predictive coding (LPC) coefficients. In this case, the accuracy rates ranged in the confidence intervals: [95.02%; 97.62%] in the paralysis versus edema voices discrimination; [98.29%; 99.93%] for paralysis versus nodules and [97.98%; 99.84%] for edema versus nodules. Obtained results indicate that the used method is promising and it can even be used to develop a computational tool to support diagnosis of laryngeal diseases. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1416
dc.date.accessioned 2018-08-13T16:22:35Z
dc.date.available 2018-08-13
dc.date.available 2018-08-13T16:22:35Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Doenças da voz e fala pt_BR
dc.subject Patologias da fala - detecção pt_BR
dc.subject Patologias laríngeas pt_BR
dc.subject Processamento de sinais de voz pt_BR
dc.subject Sinais de voz - análise pt_BR
dc.subject Processamento digital de sinais de voz pt_BR
dc.subject Speech signals pt_BR
dc.subject Análise não linear de sinais de voz pt_BR
dc.subject Laringe - doenças pt_BR
dc.subject Diagnóstico patologias vocais pt_BR
dc.subject Laryngeal pathologies. pt_BR
dc.subject Mecanismos de produção da fala pt_BR
dc.subject Edema de Reinke pt_BR
dc.subject Nódulos nas pregas vocais pt_BR
dc.subject Paralisia nas pregas vocais pt_BR
dc.subject Caos na voz pt_BR
dc.subject Expoentes de Lyapunov pt_BR
dc.subject Expoente de Hurst pt_BR
dc.subject Entropia de Tsallis pt_BR
dc.subject Entropia aproximada pt_BR
dc.subject Entropia de Shannon pt_BR
dc.subject Entropia de Rényi pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator COSTA, Washington César de Almeida.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Dynamic nonlinear analysis of voice signals for the detection of laryngeal pathologies. pt_BR
dc.identifier.citation COSTA, Washington César de Almeida. Análise dinâmica não linear de sinais de voz para detecção de patologias laríngeas. 2012. 178f. (Tese de Doutorado em Engenharia Elétrica), Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2012. pt_BR


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