Deep Learning with Multi-Head Attention for Respiratory Sound Analysis

2025

Закрытый доступ Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1109/sist61657.2025.11139201
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This paper explores the performances of deep learning algorithms architectures for classification of breath sounds in automated diagnosis of breathing diseases. The investigation encompasses three convolutional neural frameworks: a baseline convolutional network, a bidirectional recurrent convolutional architecture, and an augmented version incorporating a combination multi-head self-attention mechanism. The systems were developed and validated using a publicly available dataset containing respiratory sound recordings from individuals with various pulmonary disorders. Gaussian noise amplification and a class-weighted loss function are applied to remove class imbalance. All three architectures configurations have similar convolutional fronts but differ in bidirectional processing and the inclusion of an attention block with residual reinforcement. While all configurations share a common convolutional backbone, they diverge in their temporal modeling capabilities specifically in bidirectional sequence handling and attention integration. Notably, the attention-augmented model demonstrated the highest predictive accuracy (93.8%), surpassing both the recurrent (91.5%) and base convolutional (89.2%) counterparts. Despite this advancement, differentiating between pneumonia and COPD remains problematic due to acoustic similarities.