Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   8 , No .   6 Decem ber   201 8 , p p.   4265 ~ 4271   IS S N: 20 88 - 8708 DOI: 10 .11 591/ ijece . v8 i 6 . pp 4265 - 42 71          4265       Journ al h om e page http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Voice A s sess m ent s for  D et ec tin P atie nt s with  Parkin son’s  D iseas es in   D iffer ent  S tag es       El mehdi B en malek Jam al  E lm ha mdi A bdeli lah  J il bab     Depa rtment  o E le c tri c al  Engi n eering,   ENSET  R a bat ,   Moham ed  V   Univer sit y ,   Mor occ o       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Feb   20 , 201 8   Re vised  Ju l   6 ,   201 8   Accepte Aug   7 , 2 01 8       Rec en tly ,   wide  ran ge  of  spee ch  signal   proc essing  al gorit hm (d y sphoni a   m ea sures)  ai m in to  de tect  p at i ent with  Park i nson’s   disea se  ( PD ).   So  we  have   computed  19  d y sphoni m ea sures  from   sus ta in ed  vowels  co ll e ct ed   from   375  voic e   sam ple from   hea l th y   and  pe opl suffe from   PD .   All  t he  fe at ure s   are   an aly s ed  an the   m ore   releva nt  ones  ar e   sele cted  b y   th Princi pa component  ana l y sis  (PCA to  cl assif y   th subjects  in  cl asses  ac cor ding  t o   the   UP DRS   (un ifi ed  Parkinson’ disea se  Rat ing   Scal e)  score .   W used  k - fo lds  cro ss   valid at ion  m e thod  wit (k= 4)  v al id at io sche m e;   75%   f or  training   and  25%  for  te st ing,   al ong  wi th  t he  Support  Ve ctor  Mac hin es  (SV M)  with  it s   diffe ren t y p es  of  ker ne ls.  Th be st  result   obt ai n e was  92. 5%  usi ng  the   PC A   and  th e li ne ar  S VM .   Ke yw or d:   Cl assifi cat ion   Par kin s on’s dis ease   PCA   SV M   Vo ic featu res   Copyright   ©   201 8   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   El m ehd i B enm al ek   Dep a rtm ent o f El ect rical  En gi neer i ng,    ENS E T Rabat,  Moham ed  V Un i ver sit y,    Ra bat, Mo r occ o .   Em a il : elm ehd i.be nm al ek@ um 5s .n et .m a       1.   INTROD U CTION   Par kin s on’s dis ease (P D)  is a  neur od e ge ner a ti ve  disor der  th at  r esults f ro m  the d eat of  dopam inerg ic   cel ls  in  the  substanti nigra   wh ic is  bas al   ganglia   struc ture  locat e in  the  m idb rain Su c ne urol ogic al  diseases  pr ofo undly  aff ect   th patie nts’  qu al it of   li fe  and   t heir  fam il ie [1 ] Ag is  on of  the  m os i m p or ta nt   risk  facto w hi ch  ex plain  t hat  PD   is  gen e ral ly   seen  in  pe ople   o ver   t he  a ge  of  50.  Dia gnos is  of  P is   ver diff ic ult  we  use   neu r ologica te sts  and   br ai scans  to  diag nose  it These  m et hods   are  ve r exp ensi ve  an nee high level  of e xp e rtise   Since  m os of  the  people  with   PD  suffe fro m   sp eech  dis order s   [ 2] ,   [ 3],  it   co ul be  c onsidere as   th e   m os reaso nab l way  for  dete ct ion   of  PD   [4] The  range  of  sy m pto m pr esent  in  sp eec dis order i nc lud es   reduce lo udne ss,  inc reased  vo cal   trem or and   breat hin es s.  V ocal  dis order do  not  ap pear   a bru ptly they   ar e   the  res ult  of  slo e voluti on   w ho se   early   s ta ges  m ay   be  unnoti ced.  V oice  assessm ents  has  pro ven  to   be  a eff ect ive  t oo l f or  PD  d et ect io n,  f or  this p urp os e,  t he  proces sing  of  the qua li ty   of   sp eec h,  an the  ide ntifi cat ion   of   the  ca us es  of  it degrada ti on  in  the  c onte xt   of   P bas ed  on   phon ologica and   ac ousti cues  ha ve  bec om e   on e  of t he  m ain  inte rest of cli nicia ns  a nd s pe ech  path ologist s.    Am on the  m os interest in recent  wor ks  are  tho se  co ncerne with  cl ass  of   ne uro deg e ne rati ve  diseases  su c as  PD m ulti pl scl ero sis  am ong  o t her that   aff ect   m oto r,   cogniti ve  capa bili ti es,  and   pa ti ent's   sp eec [5 ] ,   [ 6] Ther are  r ecent  stud ie us in m achine  le arn in too ls   su ch  as  Sup port  Vect or   Ma chine   (S VM cl assifi er,  Ga us sia ra dial  basis  ke rnel   fu nc ti on s re gr essi on,  ne ura networks,  D Mne ural   an de ci sion    tree  [ 7] ,   [ 8],  a nd  aco us ti m easur em ents  ( f eat ur es of   dys phonia   f or  the   detect ion  of  voic dis orde rs,  these   include  f unda m ental   fr eq ue nc or   pitc of  vo cal   os ci ll at i on   (F0);  Jit te wh ic is  the  c yc le - to - cy cl va riat ion   of   fun dam ental  fr e qu e ncy;   Shim m er  that  represents  t he  ext ent  of  va riat ion   in  s peec am plit ud from   c yc le   to   cy cl e;   m easur es  of  noise - to - ha rm on ic rati com ponen ts   in  t he  vo ic e;   t he   N on li near  dy nam ic al   com plexity   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  8 , N o.   6 Dece m ber  2 01 8   :   4265   -   4271   4266   and   f undam ental   fr eq ue ncy  va riat ion   a nd   Sign al   fr act al   sc al in e xponent   [1 ] ,   [4] ,   [9 ] Stud ie ha ve  s how var ia ti ons  in  al these  m easurem ents  in  peop le   with  PD   [ 10 ] All  these  stud ie has  been   perform ed  fo bin a ry  cl assifi cat ion so   f or   a ea rly   diag no sis  of   PD m ulti cl ass   cl assifi cat ion   base on  se veri ty   of   sy m pto m s   has   been   ac hieve with  di ff e ren cl assifi ers  us i ng  the  L ocal  Le arn i ng - Ba sed  Feat ur Sele ct ion   featu re  sel e ct ion   al gorithm   and  t he  ce ps tral  a na ly sis [11] ,   [ 12] ,   In   t his  stu dy,  we  wan t disti nguish   PD  patie nts  on  dif fer e nt  sta ges   of  sym pto m s’  sever it f ro m   healt hy  c on tr ol   us i ng  these   ac ou sti m easur e m ents.  S we  a i m ed  to d isc ri m inate   375  s ub j ect s o 4 groups; 55  healt hy  co ntr ol,  178  in  ea rly   118  in   interm ediat an 24  in   adv a nce sta ge   accor ding  t the  UPDRS  s c or es Each  pa rtic ipant  wa in vited   to  pr onou nce   the  s us ta ine vowel  /a a nd  hold  it   at   c om fortable  le vel,   f r om   each  vo ic sam ple  we  ha ve  extra c te 19   ac ousti featur es to  re du ce  t he  num ber   of   t hese  aco us ti featur e and   get  on ly   the  m os releva nt  ones,  we  ap plied  t he   pr i ncipal  c ompone nt  analy sis,  a nd  for  cl as sific at ion   we  use k - fo l ds  c ro ss   validat ion m et ho d al ong wit th SV M cl assifi e r s w it h i ts dif fere nt k e r nels.       2.   RESEA R CH MET HO D     2.1.   Dataset    The  dataset   c ol le ct ed  in  this  stud belo ng  t T he  Pati ent  Vo ic A naly sis  (PV A)   datas et   [ 8 ],   [ 13 ] it   con ta in voic recordi ngs  of  voic ph on at io ns  sel f - repo rted  sy m pto m   asses sm ent  PD RS  ( Par kin s on’s  Di sease  Ra ti ng   Scal e)  and   dem og ra phic   inf or m at ion   ab ou the  cal le rs.   Each  row   in  the  dataset   cor r esp onde to  one  repor from   Par kin s on’s  pa ti ent  and  the  dy sp honia  m easur em ents  are  r epr ese nted   in  t he  c olu m ns T her e   are   375  us ers  t ota (r epeate a nd  use le ss  rec ords  a re  rem oved).  All  pa rtic ipants  wer a sk e to  rec or the  su sta ine vow el   “a”  ho ld  as   lon as  po s sible  at   co m fo rta ble  le vel.  They  al so   pro vid e the  f ollow i ng   inf or m at ion age,   ge nder,   a ge   of  diag nosis,   ye ars  si nce  fi rst  sym pto m if  they   are   on  t reatm ent  or   not,  with   (m ean  62 . 17   y ears  old,  m axi m u m   84   and   m ini m u m   34 sta nd a rd   dev ia ti on 8.370 254,  var ia nce:  69. 88011,  popula sta nd a rd d e viati on 8.359 432,  va rian ce p opular:  67. 9286) .   Am on 375  pe rsons  for  wh i ch  the  data  we re  rec orde d,   w cl assify   55   s ubj ect as  heal thy,  178  in  early   sta ge,   11 in  inte rm edi at sta ge,   an 24   as  a dva nce sta ge  base on   UPDRS  sc or es V oice  re cordin gs  and  the  pr e - processin a re  n ot  suffici e nt  in   the  asses sm e nt  of  vo ic dis orders.  T he refor e it   is  esse nt ia to   dev ise   an des cribe  voic sa m ples  us ing  set   of  ac ousti featur e s,  w hich  a re  represe nted  as   featu re   vec t or   us e f or s peec a naly sis.      2.2.   Feature e xt r ac tion   In   this  dataset 19   li nea an non - li near   featu res  we re  extrac te d.   Table  co ntains  al the  f eat ur es  a nd   br ie desc ript ion [ 14 ] 16  f eat ur es  a re  bas ed  on  f our  factor s:  F ( f unda m ental   fr eq ue nc or   pitc h) se ver al   m easur es  of  va riat ion   in  f undam ental   fr equ ency  an am plit ud an m easur e of   rati of   no ise   to  ton al   com po ne nts in   the voice , t hes e m easur e m ents are  t he  m os t i m po rtant f act ors  of  t he v oice  sign al .       Table  1.   Feat ur es  Ext racted   Featu re  n u m b er   Featu res   Descripti o n   1   MDVP:  Fo (H z)   Av erage vo cal fu n d a m en tal  f requ en cy   2   MDVP:  Fhi ( Hz)   Maxi m u m  vo cal fu n d a m en tal  f requ en cy   3   MDVP:  Flo ( Hz)   Mini m u m  vo cal  f u n d a m en tal  f requ en cy   4   Jitter ( % )   Sev eral  m easu res   o f  variatio n  in f u n d a m en tal f requ en cy   5   Jitter ( Ab s)   6   MDVP:  RAP   7   MDVP:  PPQ   8   Jitter: D DP   9   Sh i m m e r   Sev eral  m easu res   o f  variatio n  in a m p litu d e   10   Sh i m m e (dB )   11   Sh i m m e r:  APQ3   12   Sh i m m e r:  APQ5   13   MDVP:  APQ   14   Sh i m m e r:  DDA   15   NHR   Two  m e asu res of  r atio  of  no ise to  tonal  co m p o n en ts in   th e vo ice   16   HNR   17   RPDE   No n lin ear  d y n a m i cal  co m p lex it y   m e asu res   18   DFA   Sig n al f racta l scali n g  exp o n en t   19   PPE   No n lin ear m e asu re  of  f u n d a m en tal f r eq u en cy  variatio n       Jit te (%) Expresse as  per centa ge,   this  is  the  aver ag abs olu te   differ ence  betwee consecuti ve   per i od s  of  fun dam ental  f re qu e ncy,  div ide d b y t he  ave ra ge p erio   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Voice Asse ssme nts for  D et ect ing   Patie nts  wi th P ar ki nso n’ s   …. ( Elmeh di Be nmalek)   4267    ( % ) =   1  | 1 |  1 = 1 1   = 1   (1)     Wh e re     is  the  per i od  of  f undam ental   fr e qu encies  of  window   num ber   i”   an N   is  t he   total   nu m be of  windows.   Jit te ( ABS) Jit te abs ol ute  is  the  cy cl e - to - cy cl var ia ti on  of   fun dam ental   fr e qu e ncy,  i. e.  the  aver a ge  a bsolu te  d iffe re nce  be tween c onsec utive  per i od s , e x presse as:      (  ) =   1 1 | 1 | 1 = 1   (2)     Wh e re       is  the   e xtracted   F pe r iod  le ngths a nd  N   are   is   the   n um ber  of   extr act ed  F per io ds .   Jit te (RA P ):  it   is  def ine as  the  Re la ti ve  A ver a ge  Pe rturb at ion the  a verage  abs olu te   di ff ere nc bet w een  pe rio and   t he   aver a ge of  it  a nd it s tw o neig hbours , divide d by the a ve rage pe rio d.     Jit te (P P Q)  re pr ese nts  t he  Pe rio Pe rtu rb at i on  Q uoti ent,  de fine as   the  a ver a ge  a bsolut dif fer e nc e   betwee pe ri od   a nd  the  a ve rag of   it   an i ts  four   cl ose s neig hbors,  div i ded   by  the  a ve rag per i od   [ 15 ], [ 16 ].   Sh im m er:  This  is  the  aver age   abso lute  diff e ren ce  betwee the  a m plit ud es   of   co ns ec utiv per io ds div i ded   by  the av e ra ge  am plit ud e      =   1  1 | 1 |  1 = 1 1   = 1   (3)     Sh im m er  ( APQ5):   It   is  def i ned  as  t he  fiv e - point  Am plitu de   Pe rtu rb at i on  Q uoti ent,  t he  a ver a ge   abs olu te   dif fere nce  bet ween   the  am pli tud of   pe rio an the  ave rag of   the  am plit ud es  of  it   and   it fou r   cl os est   neig hb ours,   div i ded   by  the  ave rage  a m plit ud e.   HN R:   Ha rm o ni cs  to  No ise   Ra t io NH R:   No ise   to   Har m on ic s Rat io.   Re currence  Pe rio dicit Den sit Entro py  (R PD E is  based  on   the  noti on   of   rec urren ce  [ 17 ] w hich   can  be  seen  as   gen erali zat ion   of   pe rio dicit [ 18 ] This  m easur ad dr e sses  the  abili ty  of   the  vocal   fo lds  t o   su sta in  sta ble  vo cal   f old   osc il la ti on qu a ntif yi ng   the  de viati on f ro m   exact  per iod ic it y.  Pit ch  Period   E nt ropy   (P PE m easur e the  im paired   con t ro of  sta bl pitch  durin su sta ine phonat ions  [ 1],  s ym pto m   com mo to   people  with   P [ 19 ].   Detre nded  Fluctuat i on  A naly sis  ( D FA is  scal in analy sis  m eth od  us e to  quantify  long  ra nge  power - la a uto c orrelat ion i sign al w hich  are  no n - sta ti on ary,  th us   ov e r com ing   so m of   t he   pro blem s o sc al ing  a naly sis t echn i qu e wh i ch  a re  on ly  s uitable  for st at iona ry sig nals [ 18 ], [ 20 ].     2.3.   Feature sel ec t ion  an d  vali dation   In   m os sit uatio ns,  we  fin oursel ves  with  a   nu m ber   of  va r ia bles  wh ic te nd t excee the  num ber  of   ob se r vations.  Dim ension a li ty  red uctio process  procee ds   by  ap plyi ng  feature   sel ect ion   al gorith m .   In   order   t ha ve   bette representat io of   the  data,  re dundant  a nd   us el ess  in for m a ti on   will   be  thu s   ci rcu m ven te d.   The pri ncipal  obj ect iv es  of  t he  r ed uctio n of di m ension   can  be  d esc ribe d by  [ 21 ] . So t im p rove  the  ta sk   of  cl assifi cat ion   an to  ai the  visua li zat ion   an t he  com pr ehe nsi on   of  the  da ta we  ha ve  to  id entify   the  m or relev ant  feat ur es   in  order  to  re du ce   the  sto ra ge  of   sp ace  necessa r y,  m ini m iz tim con s um pti on  a nd   CPU - e xpen ditur e   Howe ver,  the  el i m inati on   of  certai in for m at ion   can  in crease  the  cl as sific at i on   er r or,  co ns ide rin this  inform at io can  pro ve  to  be  inf orm ati ve  if  they   are  us ed  [ 22 ] In  this  stud we   us ed  the  Pr i nc ipal   Com po ne nt  A naly sis  (P C A) ,   w hich  c onsid ered   t he  m or e   recog nized  li near   te c hniq ue   for  dim ension al it reducti on, th PCA p e rfor m s a l inear m app ing   of  the  data to a lo we r - dim e ns io nal sp ace i su c a w ay  that the  var ia nce  of  the   data  in  the  lo w - dim ension al   representat io is  m axi m iz ed.   Pr evi ous  sp ee ch  analy sis  has   sho w sat isfact or res ults usi ng this  r edu ce  d im ension al it y m et ho d [ 23 ]   Af te r   extracti ng  al featu res  a nd  sel ect ing   t he   m or releva nt   on es we  cl as sify  voic sam ples  ba sed  on   t hese  feature into  four   gr oups Healt hy  cases,  pe ople   with  P in  ea r ly interm ediate  and  ad va nce sta ges Subseque ntly we  buil m atr ix  ba sed  on   t he se  p aram et ers.   The  c olu m ns   of   the  m at rix  r epr ese nt  the  fe at ur es   and   t he  r ow r epr ese nt  the  voic sam ples.  In   this  stu dy,  w us ed  k - f old cro ss  validat io m et ho with   (k = 4)  al ong  with  di f fer e nt  kernel  of   the  S VM  cl assifi er;  Train ing   an te sti ng  proce dures  are  a ppli ed:  75%  f or  trai ning  an 25%  f or  te sti ng.   The  dataset   is  div ide i nto   4   subsets,  eac t i m e,  on of   th e   4   subsets  is  use as   the  te st  set   and   the  ot her   3   s ub s et are  put  tog et he to  f orm   a   trai nin set The the  aver a ge  er ror  acro s al l   4   tria ls  is  com p uted.   T he  adv a ntage  of   this  m et ho is  that  it   m at te rs  l ess  how  the  da ta   gets  div ided ever y   data point  gets  to b e  in  a  test  s et  ex act ly  once , and gets t o be  in  a t rainin g s et   3   ti m es.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  8 , N o.   6 Dece m ber  2 01 8   :   4265   -   4271   4268   3.   RESU LT S   A ND AN ALYSIS   3.1.   Obtained  resu lts usin li ne ar  kernel    The  T a ble   re pr ese nt  the   obt ai ned   res ults  of  cl assifi cat ion  us in t he  li ne ar  S VM,  a nd  s el ect ing   th e   m or relevan featur e by  the   PCA  m et ho d,  with  92.5 overall   accu rac y.  Fo each  cl a ss  we  ha ve  the   ROC   curve.  In this   m od el  w e h a ve  for :   1.   The  healt hy  co ntr ol:  we  ha ve   49   wer c orre ct ly   cl assifi ed,   we re  m isc lassified  a nd   c on sidere as  earl sta ge,   with a  percenta ge of  89% tr ue p os it iv e rate;   2.   The  ea rly   sta ge   cl ass:  we  ha ve   171  we re  c orrectl cl assifi ed,   were  m isclassifie ( a healt hy,  a nd  as  interm ediat e st age),  with a  pe rcen ta ge of  t rue p os it ive r at e   96%;   3.   The  interm ediat sta ge  cl ass:  we  hav 11 wer co rrec tl cl assifi ed,   w ere  m isc la ssifi ed  (4   as  in  ear ly   sta ge,  a nd  as  adv a nce sta ge wit per ce nt age of 9 6%  tr ue posi ti ve  rate ;   4.   The  a dv a nce sta ge  cl ass:  we   ha ve  14 w e re co r rectl cl assifi ed,  10 w ere m isc la ssifie ( as  in  inte rm edi at sta ge) ,  w it h a  pe rcen ta ge of  58% tr ue p os it iv e rate.       Table  2 .   Re s ults  Usi ng Linea SV M   Confus i on m atr ix     ROC cu r ve   Cl ass 1   Cl ass 2   Cl ass 3   Cl ass 4                 3.2.   Obtained  resu lts usin q uad rat ic   kernel   The  T able  re pr ese nt  t he  ob t ai ned  res ults  of  cl assifi cat io us i ng  the   qua dr at ic   S VM  a nd  the   PC A,  with acc ur acy   of  87. 5%. F or  each class  we have  the R OC  curve.  In this   m od el  w e h a ve  for :   1.   The  healt hy  co ntr ol:  we  hav e   44   we re  co rr e ct ly   cl assifi ed,   11   we re  m isc l assifi ed  (all   as  in  early   sta ge),   with a  pe rcen ta ge of  80% t ru e  posit ive r at e;   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Voice Asse ssme nts for  D et ect ing   Patie nts  wi th P ar ki nso n’ s   …. ( Elmeh di Be nmalek)   4269   2.   The  ea rly   sta ge   cl ass:  we  ha ve   16 we re  c orrectl cl assifi ed,   12  wer m isc la ssifie ( a s   healt hy,  a nd  11   as interm ediat e stage) , wit per ce ntage  of t ru e  posit ive  rate 9 2%;   3.   The  interm ediat sta ge  cl ass:  we  ha ve  106  w ere  co rr ect ly   cl assifi ed,  12  we re  m isclassifie ( 11  as  in  ea rly   sta ge,   a nd  as  adv a nce sta ge wit per ce nt age of 9 0%  tr ue posi ti ve  rate ;   4.   The  ad va nce sta ge  cl ass: we  h ave  14   we re co r rectl y cl assif ie d,   10   we re mi scl assifi ed  (1  as in  early  st ag e   and 9 as i inte rm ediat e stage,) , wit a  p e rce ntage o f 58 %  tru e  posit ive  rate.       Table  3 .   Re s ults usi ng qua dr at ic  SV M   Confus i on m atr ix     ROC cu r ve   Cl ass 1   Cl ass 2   Cl ass 3   Cl ass 4                 3.3.   Obtained  resu lts usin cu bic  kernel    The  T a ble  re pr ese nt  the  obta ined  resu lt of  cl assifi cat ion  us in the  c ubic   SV M,  a nd  se le ct ing   the   m or releva nt  by  the   PC A,   w it accu racy  of  85. 1%.  F or  ea ch  cl ass   we   ha ve  t he  R OC  c urve In  this  m od el   we  hav e  for :   1.   The  healt hy  co ntr ol:  we  hav e   41   we re  co rr e ct ly   cl assifi ed,   1 we re  m isc l assifi ed  (all   as  in  early   sta ge),   with a  pe rcen ta ge of  75% t ru e  posit ive r at e;   2.   The  ea rly   sta ge   cl ass:  we   ha ve  166  we re  c orrectl cl assifi ed,   1 we re  m isc la ssifie ( 4   as  healt hy,   an as interm ediat e stage) , wit per ce ntage  of t ru e  posit ive  rate 9 3%;   3.   The  interm ediat sta ge  cl ass:  we  ha ve  104  w ere  co rr ect ly   cl assifi ed,  14  we re  m isclassifie (all   as  in  ea rly   sta ge)   with a  percenta ge of  88% tr ue p os it iv e rate;   4.   The  a dv a nce sta ge  cl ass:  we   hav wer c orrectl cl assifi ed,   16  wer m isc la ssifie as  in  interm ediat e   sta ge,   with a  percenta ge of  33% tr ue p os it iv e rate.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  8 , N o.   6 Dece m ber  2 01 8   :   4265   -   4271   4270   Table  4.  Res ults usi ng cubic S VM   Confus i on m atr ix     ROC cu r ve   Cl ass 1   Cl ass 2   Cl ass 3   Cl ass 4                 Fr om   al pr ev iou res ults,  it   is  seen  t hat  the  m axi m u m   cl assifi cat ion  accuracy  of  92.5%  wa s   achieve us i ng  the  li near   S VM.   Com par e with  pr e vious  stu dies  do ne the  pro pose m et ho gi ve   bette r   resu lt t han  the   cepstral   analy sis  ap proac ( 86. 7%)  [ 12] bu this  fi nd i ng s   cou l be  im pr oved   by  us i ng  f eat ur e   sel ect ion   al gor it h m   ded ic at ed   for  m ulti cl ass   cl assifi cat ion   and   c om bin ig  th voic featu res  with  t he  ce ps tral   analy sis  wh ere   scor of   96 has  been   ac hieve in  [11],   bu the  appr oa ch  was  m or com plex  than  the  one  pro po se i th is  stud y.   T he  resu lt s how   a lso  that  t he  fe at ur sel ect io play   crit ic al   r ole  in  cl assifi cat ion  op ti m iz ation And  the  m isc lassificat ion   is  e xp la ine by  th relat ive  m erits  of   t he  UPDR scal for  acc ur at el determ ining   th degree  of  d is ease  progressi on.  The  purpos of   this  stu dy  is  to  sh ow  the  eff ect ive ness  of  us in vo ic rec ordi ng  to  cl assify   people  with  P a rk i ns on ’s  dis ease  by  the  sever it of   sym pto m us ing   only   19  featur e s.       4.   CONCL US I O N   Cl inici ans  and  vo ic path ologist ha ve  bec om pr ogressi vely   watch fu to  any  te ch niques,  wh i c m igh pro vid e   sup plem entary  inf or m at ion   to  he lp  t hem   i th e valuati on  an the  dia gnos is  of  P D.  In  this   pap e r,  we   pres ented  ne te c hn i qu e   that  ca se par at bet wee healt hy  people  a nd  P patie nts  at   diff e re nt  sever it sta ges   base on  vo ic featu res.   As  resu lt we  ac hieve 92.5 of   acc uracy   usi ng   li nea S V an the  PCA.  T he  r esults  sh ow  al s that  the  featu re  sel ect ion   pla crit ic al  ro le   in  cl assifi cat ion  op ti m iz at i on And  the  m isc la ssifi ed  sam ples  ar us ually   m in gled  with  the  near est   cl ass,  wh ic cl inica lly  exp la ined  by   the  relat ive  m eri ts  of   the  UPDRS  scal for  accuratel deter m ining   the  de gr ee  of   diseas progressi on.   These   resu lt are  very   encour a ging in  f uture  w orks  we  co ns i der   to  determ i ne  co rr el at io betwee the  vo ic e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Voice Asse ssme nts for  D et ect ing   Patie nts  wi th P ar ki nso n’ s   …. ( Elmeh di Be nmalek)   4271   disorde rs  an the  sym pto m s,  wh ic will   be  of   great   help  t the  m edici ne  and   co uld   al s exten de f or  oth er   vo ic path ol ogie s.       ACKN OWLE DGE MENTS     These  Dataset wer generat ed  thr ough  c ollaborat ion   bet ween   Sage  Bi on et wor ks Pat ie ntsLikeMe   a nd   Dr.  Ma Lit tl as  par of   t he  Pa ti ent  Vo ic A naly sis  stud ( PVA).   They  wer obta ined   thr ough  Syna ps I D   [ syn 232174 5 ].       REFERE NCE S     [1]   M.  A.  Li t tl e ,   et  al. ,   Suita bi li t y   of  d y sphon ia   m e asure m ent for  t el emon it or ing  of   Parkinson' s   dise ase ,”   B iomedi ca Engi ne ering, IEEE  Tr ansacti ons   on ,   vol/ issue 56 ( 4 ),   pp .   1015 -   1 022 2009 .   [2]   A.  Ho,  et   a l. ,   Speec h   impairme nt  in  la rg sa m ple   of  pa ti en ts  with  Pa rk inson’s  disea se ,”   Be ha vi oral  Neurolog y vol.   11 ,   pp .   131 137 1998 .   [3]   J.  A.  Loge m ann ,   et   a l. ,   Freque nc y   and  co - o cc u rre nce   of   vocal - t rac d y sfunc ti on in  spee ch  of  a   la r ge  sam ple   o f   Parkinson  patien ts ,”   Journal  o S pee ch   Hearing  Disor der vol.  4 3,   pp .   47 57 19 78.   [4]   D.  A.  Rahn ,   et   a l. ,   Phonator y   i m pai rm ent   in  Pa rkinson’s  disea se:  Ev ide n ce   fro m   nonli nea d y n amic  an aly sis  a n d   per turbation anal y sis , ”  J .   Voice ,   v ol.   21 ,   pp .   64 - 71 ,   2007 .     [5]   V.  Parsa  and  D.  G.  Jam ie son,  In te ra ct ions b et we en  spee ch  code rs   and  d isorder ed  spee ch , ”  Spe ec Comm unic ati on vol /i ss ue:   40 ( 7 ) ,   pp.   365 385 ,   20 03 .   [6]   S.  B.   Davis,   Ac oustic   ch aract er i stic of  norm al   a nd  pat hologica voic es, ”  Spe ec and  Language:  Adv anc es  inB asi Re search  and   Pr act i ce ,   vol .   1 ,   pp .   271 335 ,   1979 .   [7]   R.   Das,   compari son  of  m ulti ple   cl assifi ca t ion   m et hods  for  di a gnosis  of  Parkin son  disea se,   Expert  Syst ems  wit h   Appl ic a ti ons ,   vo l/ issue:  37 (2) ,   pp .   1568 1572 20 10.     [8]   A.  Tsana s,   et   a l. ,   Novel  spee ch  signal   p roc e ss ing  al gorit hm for  high - accur acy   c la ss ifica t io of  P ark inson's  disea se ,”   I EE E   T rans act ions o B iomedi ca Eng in ee ring vol/is sue:  59(5) ,   pp.   1264 - 1271 2012 .   [9]   M.  A.  L it t le ,   et  al. ,   Expl oiting  nonli ne ar  re cur r enc e   and  fr acta l   sca li ng   prope r ti es  for  voice  d isorder   de te c ti on , ”  Bi omed. E ng .   O nli ne ,   2007 .       [10]   P.  Zwirne r ,   et   a l . ,   Phonator y   fu nct ion  of  n eur ol ogic a lly   impair e pat i ent s ,”   Jour nal  of  communic ati on  disorders ,   vol/ issue:  24 ( 4 ),  pp.   287300 199 1 .   [11]   E.  Benmale k ,   et   al. ,   Multi cl ass  cl assifi ca t ion  of  Parkinson’s  disea se  using  diffe re nt  cl assifi ers  and  LL BF fea tur e   sele c ti on  al gor ithm ,”   Int ernati on al  Journal   of   Sp ee ch   Techno logy vol /i ss ue:  20(1) ,   pp .   179 - 184 2 017.     [12]   E.  Benmal ek,   et   al. ,   Multi class   cl assifi ca t ion  of  Parkinson’s  disea se  using  ce pstr a ana l y sis ,”   Int ernati onal  Journal   of  Spe ec h   Techn ology ,   pp.   1 - 11 2017.   [13]   Pati ent Voice  A naly s is ( PV A) Sy napse   ID:   s y n2 321745  htt ps:/ /www . sy n apse . o rg,    [14]   V.  J Phi li ppe ,   et al . ,   Kerne Me t hods i Com put at ion al   B iol og y ,”   MIT  Pr ess,  Ca m bridge ,   2004 .   [15]   M.  Farrús,  et al . ,   Jitt er   and  shim m er  m ea surem ent s for  spe ake r   r ec ogni ti on ,”   INT ER SP EE CH ,   20 07.     [16]   R.   A.  Shirvan  and  E.   Ta hami ,   Voice   anal y s is  for  det ecting  Par kinson' disea se  using  gene ti a l gorit hm   and  KNN   cl assifi ca t ion  m e thod ,”   Bi om edi c al  Eng ine ering   ( ICBME ) ,   2011  1 8th  Iranian  Con f ere nce of.  I EE E ,   2011 .   [17]   H.  Kant z   a nd   T .   Schre ibe r ,   Nonl ine ar   ti m e   serie s   ana l y sis,   C ambridge  Univ er sit y   Press ,   2nd  ed it io n,   2004 .   [18]   M.   A.  Li t tl e ,   e a l. Expl o it ing  N onli ne ar  Rec urr e nce   and  Fra ct a l S ca li ng  Propert i es  for  Voice   Dis orde Detect ion , ”  Bi omedi cal   Enginee ring Onl ine ,   vol /i ss ue:   6(23),  2007.   [19]   L.   Cnockaert ,   et  al. ,   Low  fre quency   vo cal  m o dula ti ons  in  vowels  produc ed  b y   Parkinsonia n   subjec ts,”   Spe e ch   Comm unic ati on v ol. 50, pp. 288 - 300,   2008 .   [20]   Z.   Ch en,   et   a l. Eff ect  of  nonst ationar ities  on  d etrende f luc tu at i on  ana l y sis ,   Ph ysic al  Revie w   E v ol /i ss ue:   65(4) ,   pp.   041107 ,   200 2 .   [21]   Guéri S. ,   Réduc ti on  de  dimen sion  en  appr ent i ss age   num éri que  non  supervisé e ,”   PhD   the sis,  U nive rsit é  Paris  13 ,   p p.   420   148 200 6 .   [22]   Ferc hic h S E . et   al . ,   Feat ur select ion  usin an  SV le ar ning  m ac hine s ,”   Proce ed ings  of  the   422  3rd   Inte rnational   Co nfe renc on   Sign als,  Circu it s and   Syste ms   ( SCS  2 009) ,   pp.   1 - 6 20 09 .   [23]   A.  Benba,  e al . ,   Voice   assess m ent for  det e cting  patient wi t Parkinso n’s  disea ses  using  PC and  NP CA ,”   Inte rnational   Jo urnal  of  Sp eech T ec hn ology vo l/is sue:  19(4),  pp.   743 75412 201 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.