Covid-19大流行为感染检测和监测解决方案产生了重大的兴趣和需求。在本文中，我们提出了一种机器学习方法，可以使用在消费者设备上进行的录音来快速分离Covid-19。该方法将信号处理方法与微调深层学习网络相结合，提供了信号去噪，咳嗽检测和分类的方法。我们还开发并部署了一个移动应用程序，使用症状检查器与语音，呼吸和咳嗽信号一起使用，以检测Covid-19感染。该应用程序对两个开放的数据集和最终用户在测试版测试期间收集的嘈杂数据显示了鲁棒性能。

我们寻求基于8,380临床验证样品的咳嗽声，评估Covid-19的快速初级筛查工具的检测性能，从8,380临床验证的样品进行实验室分子测试（2,339 Covid-19阳性和6,041个Covid-19负面）。根据患者的定量RT-PCR（QRT-PCR）分析，循环阈值和淋巴细胞计数，根据结果和严重程度临床标记样品。我们所提出的通用方法是一种基于经验模式分解（EMD）的算法，其随后基于音频特征的张量和具有称为Deplecough的卷积层的深层人工神经网络分类器的分类。基于张量尺寸的数量，即DepeCough2D和DeepCOUGH3D，两种不同版本的深度。这些方法已部署在多平台概念验证Web应用程序CoughDetect中以匿名管理此测试。 Covid-19识别结果率达到了98.800.83％，敏感性为96.431.85％的有前途的AUC（面积），特异性为96.201.74％，81.08％5.05％AUC，用于识别三个严重程度。我们提出的Web工具和支持稳健，快速，需要Covid-19的需求识别的基础算法有助于快速检测感染。我们认为，它有可能大大妨碍世界各地的Covid-19大流行。

呼吸声分类中的问题已在去年的临床科学家和医学研究员团体中获得了良好的关注，以诊断Covid-19疾病。迄今为止，各种模型的人工智能（AI）进入了现实世界，从人类生成的声音等人生成的声音中检测了Covid-19疾病，例如语音/言语，咳嗽和呼吸。实现卷积神经网络（CNN）模型，用于解决基于人工智能（AI）的机器上的许多真实世界问题。在这种情况下，建议并实施一个维度（1D）CNN，以诊断Covid-19的呼吸系统疾病，例如语音，咳嗽和呼吸。应用基于增强的机制来改善Covid-19声音数据集的预处理性能，并使用1D卷积网络自动化Covid-19疾病诊断。此外，使用DDAE（数据去噪自动编码器）技术来产生诸如输入功能的深声特征，而不是采用MFCC（MEL频率跳跃系数）的标准输入，并且它更好地执行比以前的型号的准确性和性能。

Covid-19大流行是人类的祸害，宣称全世界超过500万人的生活。虽然疫苗正在全世界分布，但表观需要实惠的筛选技术，以便为无法获得传统医学的世界服务。人工智能可以提供利用咳嗽声音作为主要筛选模式的解决方案。本文介绍了多种模型，这些模型在学术文献目前呈现的最大评估数据集上取得了相对尊敬的性能。此外，我们还显示性能随着培训数据规模而增加，表明世界各地的数据收集，以帮助使用非传统方式对抗Covid-19大流行。

Covid-19在全球范围内影响了223多个国家。迫切需要非侵入性，低成本和高度可扩展的解决方案来检测COVID-19，尤其是在PCR测试无普遍可用的低资源国家。我们的目的是开发一个深度学习模型，使用普通人群（语音录音和简短问卷）通过其个人设备自发提供的语音数据记录来识别Covid-19。这项工作的新颖性在于开发一个深度学习模型，以鉴定来自语音记录的199名患者。方法：我们使用了由893个音频样本组成的剑桥大学数据集，该数据集由4352名参与者的人群来源，这些参与者使用了COVID-19 Sounds应用程序。使用MEL光谱分析提取语音功能。根据语音数据，我们开发了深度学习分类模型，以检测阳性的Covid-19情况。这些模型包括长期术语记忆（LSTM）和卷积神经网络（CNN）。我们将它们的预测能力与基线分类模型进行了比较，即逻辑回归和支持向量机。结果：基于MEL频率CEPSTRAL系数（MFCC）功能的LSTM具有最高的精度（89％），其灵敏度和特异性分别为89％和89％，其结果通过提议的模型获得了显着改善，这表明该结果显着改善与艺术状态获得的结果相比，COVID-19诊断的预测准确性。结论：深度学习可以检测到199例患者的声音中的细微变化，并有令人鼓舞的结果。作为当前测试技术的补充，该模型可以使用简单的语音分析帮助卫生专业人员快速诊断和追踪Covid-19案例

Since early in the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic, there has been interest in using artificial intelligence methods to predict COVID-19 infection status based on vocal audio signals, for example cough recordings. However, existing studies have limitations in terms of data collection and of the assessment of the performances of the proposed predictive models. This paper rigorously assesses state-of-the-art machine learning techniques used to predict COVID-19 infection status based on vocal audio signals, using a dataset collected by the UK Health Security Agency. This dataset includes acoustic recordings and extensive study participant meta-data. We provide guidelines on testing the performance of methods to classify COVID-19 infection status based on acoustic features and we discuss how these can be extended more generally to the development and assessment of predictive methods based on public health datasets.

Recent work has reported that AI classifiers trained on audio recordings can accurately predict severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARSCoV2) infection status. Here, we undertake a large scale study of audio-based deep learning classifiers, as part of the UK governments pandemic response. We collect and analyse a dataset of audio recordings from 67,842 individuals with linked metadata, including reverse transcription polymerase chain reaction (PCR) test outcomes, of whom 23,514 tested positive for SARS CoV 2. Subjects were recruited via the UK governments National Health Service Test-and-Trace programme and the REal-time Assessment of Community Transmission (REACT) randomised surveillance survey. In an unadjusted analysis of our dataset AI classifiers predict SARS-CoV-2 infection status with high accuracy (Receiver Operating Characteristic Area Under the Curve (ROCAUC) 0.846 [0.838, 0.854]) consistent with the findings of previous studies. However, after matching on measured confounders, such as age, gender, and self reported symptoms, our classifiers performance is much weaker (ROC-AUC 0.619 [0.594, 0.644]). Upon quantifying the utility of audio based classifiers in practical settings, we find them to be outperformed by simple predictive scores based on user reported symptoms.

监测普遍的空气传播疾病，例如COVID-19的特征涉及呼吸评估。虽然听诊是一种症状监测的主流方法，但其诊断效用受到专用医院就诊的需求而受到阻碍。基于便携式设备上呼吸道声音的记录，持续的远程监视是一种有希望的替代方法，可以帮助筛选Covid-19。在这项研究中，我们介绍了一种新型的深度学习方法，可以将Covid-19患者与健康对照组区分开，鉴于咳嗽或呼吸声的音频记录。所提出的方法利用新型的层次谱图变压器（HST）在呼吸声的光谱图表示上。 HST在频谱图中体现了在本地窗口上的自我发挥机制，并且窗口大小在模型阶段逐渐生长，以捕获本地环境。将HST与最新的常规和深度学习基线进行比较。在跨国数据集上进行的全面演示表明，HST优于竞争方法，在检测COVID-19案例中，在接收器操作特征曲线（AUC）下达到了97％以上的面积。

2019年12月，一个名为Covid-19的新型病毒导致了迄今为止的巨大因果关系。与新的冠状病毒的战斗在西班牙语流感后令人振奋和恐怖。虽然前线医生和医学研究人员在控制高度典型病毒的传播方面取得了重大进展，但技术也证明了在战斗中的重要性。此外，许多医疗应用中已采用人工智能，以诊断许多疾病，甚至陷入困境的经验丰富的医生。因此，本调查纸探讨了提议的方法，可以提前援助医生和研究人员，廉价的疾病诊断方法。大多数发展中国家难以使用传统方式进行测试，但机器和深度学习可以采用显着的方式。另一方面，对不同类型的医学图像的访问已经激励了研究人员。结果，提出了一种庞大的技术数量。本文首先详细调了人工智能域中传统方法的背景知识。在此之后，我们会收集常用的数据集及其用例日期。此外，我们还显示了采用深入学习的机器学习的研究人员的百分比。因此，我们对这种情况进行了彻底的分析。最后，在研究挑战中，我们详细阐述了Covid-19研究中面临的问题，我们解决了我们的理解，以建立一个明亮健康的环境。

爆发两年多后，Covid-19的大流行继续困扰世界各地的医疗系统，给稀缺资源带来压力，并夺走了人类的生命。从一开始，已经采用了各种基于AI的CoVID-19检测和监测工具，以试图通过及时诊断来阻止感染的潮流。特别是，已经建议计算机试听是一种非侵入性，成本效益和环保的替代方法，可通过声音通过声音来检测COVID-19的感染。但是，像所有AI方法一样，计算机试镜也很大程度上取决于可用数据的数量和质量，并且由于此类数据的敏感性，大规模的COVID-19声音数据集很难获取 - 除其他原因外。为此，我们介绍了COVYT数据集 - 一种新颖的Covid-19数据集，该数据集是从包含来自65位演讲者的8个小时以上语音的公共资源中收集的。与其他现有的COVID-19声音数据集相比，COVYT数据集的独特功能是，它包括所有65位扬声器的covid-19正和负样本。我们使用可解释的音频描述来分析Covid-19的声学表现，并使用可解释的音频描述，并研究几种分类场景，并调查一些分类场景，以将基于公平的言语的COVID进行适当的分配策略-19检测。

我们提出了一个基于深度学习的自动咳嗽分类器，可以区分结核病（TB）与Covid-19咳嗽和健康咳嗽。 TB和Covid-19都是呼吸道疾病，具有传染性，咳嗽是一种主要的症状，每年夺走了数千人的生命。在室内和室外设置都收集了咳嗽的录音，并使用来自全球各地受试者的智能手机上传，因此包含各种噪声。该咳嗽数据包括1.68小时的结核病咳嗽，18.54分钟的咳嗽，咳嗽和1.69小时的健康咳嗽，47例TB患者，229例Covid-19患者和1498例健康患者，并用于培训和评估CNN，LSTM和Resnet505050 。这三个深度体系结构在2.14小时的打喷嚏，2.91小时的语音和2.79小时的噪音中也进行了预训练，以提高性能。通过使用SMOTE数据平衡技术并使用诸如F1得分和AUC之类的性能指标来解决我们数据集中的类不平衡。我们的研究表明，从预先训练的RESNET50中获得了最高的0.9259和0.8631的F1分数，两级（TB与CoVID-19）和三级（TB VS VS COVID-19与健康）的咳嗽分类，咳嗽分类，，咳嗽分类任务，三级（TB vs vs covid-19）分别。深度转移学习的应用改善了分类器的性能，并使它们更加坚固，因为它们在交叉验证折叠上更好地概括了。他们的表现超过了世界卫生组织（WHO）设定的结核病分类测试要求。产生最佳性能的功能包含MFCC的高阶，这表明人耳朵无法感知结核病和COVID-19之间的差异。这种类型的咳嗽音频分类是非接触，具有成本效益的，并且可以轻松地部署在智能手机上，因此它可以成为TB和COVID-19筛查的绝佳工具。

快速准确地检测该疾病可以大大帮助减少任何国家医疗机构对任何大流行期间死亡率降低死亡率的压力。这项工作的目的是使用新型的机器学习框架创建多模式系统，该框架同时使用胸部X射线（CXR）图像和临床数据来预测COVID-19患者的严重程度。此外，该研究还提出了一种基于nom图的评分技术，用于预测高危患者死亡的可能性。这项研究使用了25种生物标志物和CXR图像，以预测意大利第一波Covid-19（3月至6月2020年3月至6月）在930名Covid-19患者中的风险。提出的多模式堆叠技术分别产生了89.03％，90.44％和89.03％的精度，灵敏度和F1分数，以识别低风险或高危患者。与CXR图像或临床数据相比，这种多模式方法可提高准确性6％。最后，使用多元逻辑回归的列线图评分系统 - 用于对第一阶段确定的高风险患者的死亡风险进行分层。使用随机森林特征选择模型将乳酸脱氢酶（LDH），O2百分比，白细胞（WBC）计数，年龄和C反应蛋白（CRP）鉴定为有用的预测指标。开发了五个预测因素参数和基于CXR图像的列函数评分，以量化死亡的概率并将其分为两个风险组：分别存活（<50％）和死亡（> = 50％）。多模式技术能够预测F1评分为92.88％的高危患者的死亡概率。开发和验证队列曲线下的面积分别为0.981和0.939。

控制传染病是一个主要的健康优先事项，因为它们可以传播和感染人类，从而演变为流行病或流行病。因此，早期发现传染病是一种重要需求，许多研究人员已经开发出在早期诊断它们的模型。本文审查了用于传染病诊断的最新机器学习（ML）算法的研究文章。我们从2015年至2022年搜索了科学，ScienceDirect，PubMed，Springer和IEEE数据库，确定了审查的ML模型的优缺点，并讨论了推进该领域研究的可能建议。我们发现大多数文章都使用了小型数据集，其中很少有实时数据。我们的结果表明，合适的ML技术取决于数据集的性质和所需的目标。

咳嗽音频信号分类是筛查呼吸道疾病（例如COVID-19）的潜在有用工具。由于从这种传染性疾病的患者那里收集数据是危险的，因此许多研究团队已转向众包来迅速收集咳嗽声数据，因为它是为了生成咳嗽数据集的工作。 Coughvid数据集邀请专家医生诊断有限数量上传的记录中存在的潜在疾病。但是，这种方法遭受了咳嗽的潜在标签，以及专家之间的显着分歧。在这项工作中，我们使用半监督的学习（SSL）方法来提高咳嗽数据集的标签一致性以及COVID-19的鲁棒性与健康的咳嗽声音分类。首先，我们利用现有的SSL专家知识聚合技术来克服数据集中的标签不一致和稀疏性。接下来，我们的SSL方法用于识别可用于训练或增加未来咳嗽分类模型的重新标记咳嗽音频样本的子样本。证明了重新标记的数据的一致性，因为它表现出高度的类可分离性，尽管原始数据集中存在专家标签不一致，但它比用户标记的数据高3倍。此外，在重新标记的数据中放大了用户标记的音频段的频谱差异，从而导致健康和COVID-19咳嗽之间的功率频谱密度显着不同，这既证明了新数据集的一致性及其与新数据的一致性及其与新数据的一致性的提高，其解释性与其与其解释性的一致性相同。声学的观点。最后，我们演示了如何使用重新标记的数据集来训练咳嗽分类器。这种SSL方法可用于结合几位专家的医学知识，以提高任何诊断分类任务的数据库一致性。

如今，人工智能（AI）已成为临床和远程医疗保健应用程序的基本组成部分，但是最佳性能的AI系统通常太复杂了，无法自我解释。可解释的AI（XAI）技术被定义为揭示系统的预测和决策背后的推理，并且在处理敏感和个人健康数据时，它们变得更加至关重要。值得注意的是，XAI并未在不同的研究领域和数据类型中引起相同的关注，尤其是在医疗保健领域。特别是，许多临床和远程健康应用程序分别基于表格和时间序列数据，而XAI并未在这些数据类型上进行分析，而计算机视觉和自然语言处理（NLP）是参考应用程序。为了提供最适合医疗领域表格和时间序列数据的XAI方法的概述，本文提供了过去5年中文献的审查，说明了生成的解释的类型以及为评估其相关性所提供的努力和质量。具体而言，我们确定临床验证，一致性评估，客观和标准化质量评估以及以人为本的质量评估作为确保最终用户有效解释的关键特征。最后，我们强调了该领域的主要研究挑战以及现有XAI方法的局限性。

Pneumonia, a respiratory infection brought on by bacteria or viruses, affects a large number of people, especially in developing and impoverished countries where high levels of pollution, unclean living conditions, and overcrowding are frequently observed, along with insufficient medical infrastructure. Pleural effusion, a condition in which fluids fill the lung and complicate breathing, is brought on by pneumonia. Early detection of pneumonia is essential for ensuring curative care and boosting survival rates. The approach most usually used to diagnose pneumonia is chest X-ray imaging. The purpose of this work is to develop a method for the automatic diagnosis of bacterial and viral pneumonia in digital x-ray pictures. This article first presents the authors' technique, and then gives a comprehensive report on recent developments in the field of reliable diagnosis of pneumonia. In this study, here tuned a state-of-the-art deep convolutional neural network to classify plant diseases based on images and tested its performance. Deep learning architecture is compared empirically. VGG19, ResNet with 152v2, Resnext101, Seresnet152, Mobilenettv2, and DenseNet with 201 layers are among the architectures tested. Experiment data consists of two groups, sick and healthy X-ray pictures. To take appropriate action against plant diseases as soon as possible, rapid disease identification models are preferred. DenseNet201 has shown no overfitting or performance degradation in our experiments, and its accuracy tends to increase as the number of epochs increases. Further, DenseNet201 achieves state-of-the-art performance with a significantly a smaller number of parameters and within a reasonable computing time. This architecture outperforms the competition in terms of testing accuracy, scoring 95%. Each architecture was trained using Keras, using Theano as the backend.

The UK COVID-19 Vocal Audio Dataset is designed for the training and evaluation of machine learning models that classify SARS-CoV-2 infection status or associated respiratory symptoms using vocal audio. The UK Health Security Agency recruited voluntary participants through the national Test and Trace programme and the REACT-1 survey in England from March 2021 to March 2022, during dominant transmission of the Alpha and Delta SARS-CoV-2 variants and some Omicron variant sublineages. Audio recordings of volitional coughs, exhalations, and speech were collected in the 'Speak up to help beat coronavirus' digital survey alongside demographic, self-reported symptom and respiratory condition data, and linked to SARS-CoV-2 test results. The UK COVID-19 Vocal Audio Dataset represents the largest collection of SARS-CoV-2 PCR-referenced audio recordings to date. PCR results were linked to 70,794 of 72,999 participants and 24,155 of 25,776 positive cases. Respiratory symptoms were reported by 45.62% of participants. This dataset has additional potential uses for bioacoustics research, with 11.30% participants reporting asthma, and 27.20% with linked influenza PCR test results.

最近的工作表明，在Covid-19筛选中使用音频数据的可能性。然而，对监测疾病进展进行了很少的探索，特别是通过音频在Covid-19中恢复。跟踪疾病进展特征和复苏模式可能导致巨大的见解和更及时的治疗或治疗调整，以及在医疗保健系统中更好的资源管理。本研究的主要目的是利用顺序深度学习技术探讨Covid-19监测的纵向音频动力学的潜力，专注于疾病进展预测，特别是恢复趋势预测。我们分析了5天至385天的212个个体中众包呼吸系统数据，以及其自我报告的Covid-19测试结果。我们首先探讨捕获音频生物标志物的纵向动态的好处，用于Covid-19检测。强化性能，产生0.79的AUC-ROC，灵敏度为0.75，特异性为0.70，与不利用纵向动态的方法相比，该方法的有效性。我们进一步检查了预测的疾病进展轨迹，其显示出高一致性与纵向试验结果，测试队列中的0.76中的相关性，测试队列的子集中为0.86，其中12名参与者报告疾病恢复。我们的研究结果表明，通过纵向音频数据监测Covid-19进展在追踪个人疾病进展和恢复方面具有巨大潜力。

COVID-19的大流行提出了对多个领域决策者的流行预测的重要性，从公共卫生到整个经济。虽然预测流行进展经常被概念化为类似于天气预测，但是它具有一些关键的差异，并且仍然是一项非平凡的任务。疾病的传播受到人类行为，病原体动态，天气和环境条件的多种混杂因素的影响。由于政府公共卫生和资助机构的倡议，捕获以前无法观察到的方面的丰富数据来源的可用性增加了研究的兴趣。这尤其是在“以数据为中心”的解决方案上进行的一系列工作，这些解决方案通过利用非传统数据源以及AI和机器学习的最新创新来增强我们的预测能力的潜力。这项调查研究了各种数据驱动的方法论和实践进步，并介绍了一个概念框架来导航它们。首先，我们列举了与流行病预测相关的大量流行病学数据集和新的数据流，捕获了各种因素，例如有症状的在线调查，零售和商业，流动性，基因组学数据等。接下来，我们将讨论关注最近基于数据驱动的统计和深度学习方法的方法和建模范式，以及将机械模型知识域知识与统计方法的有效性和灵活性相结合的新型混合模型类别。我们还讨论了这些预测系统的现实部署中出现的经验和挑战，包括预测信息。最后，我们重点介绍了整个预测管道中发现的一些挑战和开放问题。

尽管有无数的同伴审查的论文，证明了新颖的人工智能（AI）基于大流行期间的Covid-19挑战的解决方案，但很少有临床影响。人工智能在Covid-19大流行期间的影响因缺乏模型透明度而受到极大的限制。这种系统审查考察了在大流行期间使用可解释的人工智能（Xai）以及如何使用它可以克服现实世界成功的障碍。我们发现，Xai的成功使用可以提高模型性能，灌输信任在最终用户，并提供影响用户决策所需的值。我们将读者介绍给常见的XAI技术，其实用程序以及其应用程序的具体例子。 XAI结果的评估还讨论了最大化AI的临床决策支持系统的价值的重要步骤。我们说明了Xai的古典，现代和潜在的未来趋势，以阐明新颖的XAI技术的演变。最后，我们在最近出版物支持的实验设计过程中提供了建议的清单。潜在解决方案的具体示例也解决了AI解决方案期间的共同挑战。我们希望本次审查可以作为提高未来基于AI的解决方案的临床影响的指导。