Deep learning image processing models have had remarkable success in recent years in generating high quality images. Particularly, the Improved Denoising Diffusion Probabilistic Models (DDPM) have shown superiority in image quality to the state-of-the-art generative models, which motivated us to investigate its capability in generation of the synthetic electrocardiogram (ECG) signals. In this work, synthetic ECG signals are generated by the Improved DDPM and by the Wasserstein GAN with Gradient Penalty (WGAN-GP) models and then compared. To this end, we devise a pipeline to utilize DDPM in its original $2D$ form. First, the $1D$ ECG time series data are embedded into the $2D$ space, for which we employed the Gramian Angular Summation/Difference Fields (GASF/GADF) as well as Markov Transition Fields (MTF) to generate three $2D$ matrices from each ECG time series that, which when put together, form a $3$-channel $2D$ datum. Then $2D$ DDPM is used to generate $2D$ $3$-channel synthetic ECG images. The $1$D ECG signals are created by de-embedding the $2D$ generated image files back into the $1D$ space. This work focuses on unconditional models and the generation of only \emph{Normal} ECG signals, where the Normal class from the MIT BIH Arrhythmia dataset is used as the training phase. The \emph{quality}, \emph{distribution}, and the \emph{authenticity} of the generated ECG signals by each model are compared. Our results show that, in the proposed pipeline, the WGAN-GP model is superior to DDPM by far in all the considered metrics consistently.


翻译:深层学习图像处理模型近年来在生成高质量图像方面取得了显著的成功。 特别是, { 改进的Denoising Difmission Difmabitical 模型( DDPM) 在图像质量方面展示了最先进的基因化模型的优势, 这促使我们调查其生成合成心电图信号的能力。 在这项工作中, 合成ECG信号是由改进的DDPM 和有梯级的Wasserstein GAN 模型( WGAN- GP) 生成的, 然后进行比较。 为此, 我们设计了一条管道, 利用DDPM 原始的2D$ 。 首先, $ 1D$ ECG的时间序列数据嵌入了2D$, 为此, 我们使用了GSF/D( GASF/ GADFDF) 模型, 以及Markov Transport Form( MTF) 生成了3 $DMTFM 模型, 在每套ECG 时间序列中, 组成一个3D$ 的 标准, 在EC- dalental 中, 在EC- dental $DMM 中, 中, 这个GD$DD 数据流中, 正在持续地生成的图像中, 以2GD 以2GMDxxxxx</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
MoCoGAN 分解运动和内容的视频生成
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月21日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
29+阅读 · 2022年9月10日
Arxiv
44+阅读 · 2022年9月6日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员