Hybrid attention-based deep learning network for emotion recognition by ECG signal

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 39

فایل این مقاله در 8 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MJEE-19-2_006

تاریخ نمایه سازی: 18 مرداد 1404

چکیده مقاله:

Emotions play an important role in our daily activities, decision-making, and artificial intelligence needs to identify emotions to interact constructively with its audience. In this paper, an intelligent method for two-dimensional emotion recognition is proposed. The ECG signal available in the DREAMER database has been used to recognize emotions because of the high correlation of this signal with emotions and easy recording. First step for valence and arousal recognition, the ECG signal is entered into the deep learning network, which is a combination of CNN and LSTM. CNN performs feature extraction and LSTM performs data classification. The attention mechanism aims to optimize the weights and improve the performance of the network, overseeing the proposed deep learning network. Using the proposed method, valence and emanation were identified with ۹۵% and ۹۴% accuracy, respectively. The proposed hybrid network is very suitable for high-dimensional data, and the use of the attention mechanism helps to improve the performance of the network by preventing overfit and getting stuck in local optimal.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

Mahtab Vaezi

Department of Biomedical Engineering, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran.

Mehdi Nasri

Department of Biomedical Engineering Khomeinishahr Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran.

Farhad Azimifar

Department of Biomedical Engineering, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran.

Mahdi Mosleh

Department of Computer Engineering, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • T. Baltrušaitis, C. Ahuja, and L.-P. Morency, "Multimodal machine learning: ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/TPAMI.۲۰۱۸.۲۷۹۸۶۰۷[۲] N. Ahmed, Z. Al Aghbari, and S. Girija, "A ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.iswa.۲۰۲۲.۲۰۰۱۷۱[۳] S.-W. Byun, J.-H. Kim, and S.-P. Lee, "Multi-modal emotion ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/app۱۱۱۷۷۹۶۷[۴] Z. Lian, Y. Li, J.-H. Tao, J. Huang, and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۶۳۳-۰۱۹-۱۱۷۶-۹[۵] J. A. Russell, "A circumplex model of affect," Journal ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۳۷/h۰۰۷۷۷۱۴[۶] A. Geetha, T. Mala, D. Priyanka, and E. Uma, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.inffus.۲۰۲۳.۱۰۲۲۱۸[۷] C. E. Izard, "The many meanings/aspects of emotion: Definitions, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۷۷/۱۷۵۴۰۷۳۹۱۰۳۷۴۶۶۱[۸] C. Kauschke, D. Bahn, M. Vesker, and G. Schwarzer, ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۸۹/fpsyg.۲۰۱۹.۰۱۶۵۴[۹] S. Kim and S.-P. Lee, "A BiLSTM–Transformer and ۲D ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/electronics۱۲۱۹۴۰۳۴[۱۰] D. Avola et al., "Spatio-Temporal Image-Based Encoded Atlases for ...
  • http://dx.doi.org/۱۰.۱۱۴۲/S۰۱۲۹۰۶۵۷۲۴۵۰۰۲۴۲[۱۱] Y. Chen, H. Zhang, J. Long, and Y. Xie, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۰۴۲-۰۲۳-۱۷۱۴۲-۷[۱۲] N. Kumari and R. Bhatia, "Saliency map and deep ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۰۴۲-۰۲۳-۱۶۲۲۰-۰[۱۳] M. K. Chowdary, T. N. Nguyen, and D. J. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۰۰۵۲۱-۰۲۱-۰۶۰۱۲-۸[۱۴] K. Korovai, D. Zhelezniakov, O. Yakovchuk, O. Radyvonenko, N. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/ACCESS.۲۰۲۴.۳۴۱۲۴۳۳[۱۵] S. Zhang, Y. Yang, C. Chen, X. Zhang, Q. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.eswa.۲۰۲۳.۱۲۱۶۹۲[۱۶] P. Chakraborty, S. Ahmed, M. A. Yousuf, A. Azad, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/ACCESS.۲۰۲۱.۳۰۹۱۶۴۲[۱۷] S. Mishra, N. Bhatnagar, P. P, and S. T. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۰۴۲-۰۲۳-۱۶۸۴۹-x[۱۸] M. Aslan, M. Baykara, and T. B. Alakuş, "Analysis ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۰۴۲-۰۲۳-۱۶۶۹۶-w[۱۹] M. Vaezi, M. Nasri, F. Azimifar, and M. Mosleh, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/IKT۶۲۰۳۹.۲۰۲۳.۱۰۴۳۳۰۳۱[۲۰] A. Dessai and H. Virani, "Multimodal and Multidomain Feature ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/sci۶۰۱۰۰۱۰[۲۱] J. Cheng et al., "Emotion recognition from multi-channel EEG ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/JBHI.۲۰۲۰.۲۹۹۵۷۶۷[۲۲] M. Vaezi, M. Nasri, F. Azimifar, and M. Mosleh, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/AISP۶۱۳۹۶.۲۰۲۴.۱۰۴۷۵۲۲۵[۲۳] T. Fan et al., "A new deep convolutional neural ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.compbiomed.۲۰۲۳.۱۰۶۹۳۸[۲۴] P. Chakraborty, M. A. Yousuf, and S. Rahman, "Predicting ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/۹۷۸-۹۸۱-۳۳-۴۶۷۳-۴_۵۶[۲۵] M. J. Al Dujaili, A. Ebrahimi-Moghadam, and A. Fatlawi, ...
  • https://doi.org/۰.۱۱۵۹۱/ijece.v۱۱i۲.pp۱۲۵۹-۱۲۶۴[۲۶] X. Liu, X. Cheng, and K. Lee, "GA-SVM-based facial ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/JSEN.۲۰۲۰.۳۰۲۸۰۷۵[۲۷] M. A. Hasnul, N. A. Ab. Aziz, and A. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۳۶۹-۰۲۲-۰۷۵۸۵-۹[۲۸] Q. Gao, C.-h. Wang, Z. Wang, X.-l. Song, E.-z. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۰۴۲-۰۲۰-۰۹۳۵۴-y[۲۹] X. Wang, J. Zhang, C. He, H. Wu, and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/JIOT.۲۰۲۳.۳۳۲۰۲۶۹[۳۰] S. Wang, J. Qu, Y. Zhang, and Y. Zhang, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/ACCESS.۲۰۲۳.۳۲۶۳۶۷۰[۳۱] M. Vaezi and M. Nasri, "AS۳-SAE: Automatic Sleep Stages ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۸۵۰۲/fbt.v۱۰i۴.۱۳۷۲۲[۳۲] S. Katsigiannis and N. Ramzan, "DREAMER: A database for ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/JBHI.۲۰۱۷.۲۶۸۸۲۳۹[۳۳] S. N. M. S. Ismail, N. A. A. Aziz, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jksuci.۲۰۲۲.۰۴.۰۱۲[۳۴] M. U. Hossain, M. A. Rahman, M. M. Islam, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.iswa.۲۰۲۲.۲۰۰۰۷۵[۳۵] R. Yamashita, M. Nishio, R. K. G. Do, and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۳۲۴۴-۰۱۸-۰۶۳۹-۹[۳۶] Q. Zhang, T. Gao, X. Liu, and Y. Zheng, ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/su۱۲۰۴۱۶۶۵[۳۷] Z. Liu, W. Zhou, and H. Li, "AB-LSTM: Attention-based ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۴۵/۳۳۵۶۷۲۸[۳۸] S. M. Alarcao and M. J. Fonseca, "Emotions recognition ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/TAFFC.۲۰۱۷.۲۷۱۴۶۷۱[۳۹] Y.-L. Hsu, J.-S. Wang, W.-C. Chiang, and C.-H. Hung, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۰۹/TAFFC.۲۰۱۷.۲۷۸۱۷۳۲[۴۰] S. Nita, S. Bitam, M. Heidet, and A. Mellouk, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.bspc.۲۰۲۲.۱۰۳۵۸۰[۴۱] C. M. T. Khan, N. A. Ab Aziz, J. ...
  • نمایش کامل مراجع