Wearable Sensor Data Based Human Activity Recognition using Machine Learning: A new approach

Recent years have witnessed the rapid development of human activity recognition (HAR) based on wearable sensor data. One can find many practical applications in this area, especially in the field of health care. Many machine learning algorithms such as Decision Trees, Support Vector Machine, Naive Bayes, K-Nearest Neighbor, and Multilayer Perceptron are successfully used in HAR. Although these methods are fast and easy for implementation, they still have some limitations due to poor performance in a number of situations. In this paper, we propose a novel method based on the ensemble learning to boost the performance of these machine learning methods for HAR

Emotion Recognition from Acted and Spontaneous Speech

Dizertační práce se zabývá rozpoznáním emočního stavu mluvčích z řečového signálu. Práce je rozdělena do dvou hlavních častí, první část popisuju navržené metody pro rozpoznání emočního stavu z hraných databází. V rámci této části jsou představeny výsledky rozpoznání použitím dvou různých databází s různými jazyky. Hlavními přínosy této části je detailní analýza rozsáhlé škály různých příznaků získaných z řečového signálu, návrh nových klasifikačních architektur jako je například „emoční párování“ a návrh nové metody pro mapování diskrétních emočních stavů do dvou dimenzionálního prostoru. Druhá část se zabývá rozpoznáním emočních stavů z databáze spontánní řeči, která byla získána ze záznamů hovorů z reálných call center. Poznatky z analýzy a návrhu metod rozpoznání z hrané řeči byly využity pro návrh nového systému pro rozpoznání sedmi spontánních emočních stavů. Jádrem navrženého přístupu je komplexní klasifikační architektura založena na fúzi různých systémů. Práce se dále zabývá vlivem emočního stavu mluvčího na úspěšnosti rozpoznání pohlaví a návrhem systému pro automatickou detekci úspěšných hovorů v call centrech na základě analýzy parametrů dialogu mezi účastníky telefonních hovorů.Doctoral thesis deals with emotion recognition from speech signals. The thesis is divided into two main parts; the first part describes proposed approaches for emotion recognition using two different multilingual databases of acted emotional speech. The main contributions of this part are detailed analysis of a big set of acoustic features, new classification schemes for vocal emotion recognition such as “emotion coupling” and new method for mapping discrete emotions into two-dimensional space. The second part of this thesis is devoted to emotion recognition using multilingual databases of spontaneous emotional speech, which is based on telephone records obtained from real call centers. The knowledge gained from experiments with emotion recognition from acted speech was exploited to design a new approach for classifying seven emotional states. The core of the proposed approach is a complex classification architecture based on the fusion of different systems. The thesis also examines the influence of speaker’s emotional state on gender recognition performance and proposes system for automatic identification of successful phone calls in call center by means of dialogue features.

Multi-View Region Adaptive Multi-temporal DMM and RGB Action Recognition

Human action recognition remains an important yet challenging task. This work proposes a novel action recognition system. It uses a novel Multiple View Region Adaptive Multi-resolution in time Depth Motion Map (MV-RAMDMM) formulation combined with appearance information. Multiple stream 3D Convolutional Neural Networks (CNNs) are trained on the different views and time resolutions of the region adaptive Depth Motion Maps. Multiple views are synthesised to enhance the view invariance. The region adaptive weights, based on localised motion, accentuate and differentiate parts of actions possessing faster motion. Dedicated 3D CNN streams for multi-time resolution appearance information (RGB) are also included. These help to identify and differentiate between small object interactions. A pre-trained 3D-CNN is used here with fine-tuning for each stream along with multiple class Support Vector Machines (SVM)s. Average score fusion is used on the output. The developed approach is capable of recognising both human action and human-object interaction. Three public domain datasets including: MSR 3D Action,Northwestern UCLA multi-view actions and MSR 3D daily activity are used to evaluate the proposed solution. The experimental results demonstrate the robustness of this approach compared with state-of-the-art algorithms.Comment: 14 pages, 6 figures, 13 tables. Submitte