I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   11 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2021 ,   p p .   424 ~ 433   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 1 i 1 . p p 4 2 4 - 433          424       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Bio - sig na ls  c o m p ress io n using   a uto - e nco der       Su nil ku m a r  K .   N . ,   Sh iv a s ha n k a r ,  K esh a v a m urt hy   S ri  V e n k a tes h w a r a   Co ll e g e   o f   En g in e e rin g ,   In d i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ju l   18 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   J u n   28 ,   20 20   A cc ep ted   A u g   6 ,   2 0 20       L a tes t   d e v e lo p m e n ts   in   w e a ra b le  d e v ice s  p e r m it s  u n - d a m a g e a b le  a n d   c h e a p e st  w a y   f o r  g a th e rin g   o f   m e d ica l  d a ta  su c h   a s  b io - sig n a ls  li k e   EC G ,   Re sp iratio n ,   Blo o d   p re ss u re   e tc.  G a th e rin g   a n d   a n a ly sis  o f   v a rio u s   b io m a rk e rs  a re   c o n sid e re d   to   p ro v id e   a n ti c ip a to ry   h e a lt h c a re   th ro u g h   c u sto m ize d   a p p li c a ti o n s  f o r  m e d ica l  p u rp o se .   W e a ra b le  d e v ice s  w il l  re ly   o n   siz e ,   re so u rc e s  a n d   b a tt e ry   c a p a c it y ;  we   n e e d   a   n o v e l  a l g o rit h m   t o   ro b u stly   c o n tro l  m e m o r y   a n d   th e   e n e rg y   o f   th e   d e v ice .   T h e   ra p id   g ro w th   o f    th e   tec h n o lo g y   h a s  led   to   n u m e r o u s  a u t o   e n c o d e rs  th a t  g u a ra n tee   th e   re su lt s   b y   e x trac ti n g   f e a tu re   se lec ti o n   f ro m   ti m e   a n d   f re q u e n c y   d o m a in   in   a n   e ff ici e n t  w a y .   T h e   m a in   a im   is   to   trai n   t h e   h id d e n   lay e r  to   re c o n stru c t     th e   d a ta  sim il a r  to   th a t   o f   in p u t.   I n   th e   p re v io u s  w o rk s,  to   a c c o m p li sh     th e   c o m p re ss io n   a ll   fe a tu re s  we re   n e e d e d   b u t  in   o u r  p r o p o se d   f ra m e w o rk     b io - sig n a ls  c o m p re ss io n   u sin g   a u to - e n c o d e r   (BCA E)  w il l  p e rf o r m   tas k   b y   tak in g   o n ly   i m p o rtan t  f e a tu re s   a n d   c o m p re ss   it .   B y   d o in g   th is  it   c a n   re d u c e     p o w e r  c o n su m p ti o n   a t  th e   so u r c e   e n d   a n d   h e n c e   in c re a se s  b a tt e ry   li fe .     T h e   p e rf o r m a n c e   o f   th e   re su lt   c o m p a riso n   is  d o n e   f o r  th e   3   p a ra m e ters   c o m p re ss io n   ra ti o ,   re c o n stru c ti o n   e rr o r  a n d   p o w e r  c o n su m p ti o n .   Ou r   p ro p o se d   w o rk   o u tp e rf o rm s  w it h   re sp e c t  to   th e   S URF  m e th o d .     K ey w o r d s :   Au to - e n co d er   B io - m ed ical  s i g n als    Featu r e  s elec t io n   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Su n il k u m ar   K .   N . ,   Sri  Ven k ates h w ar a  C o lle g e  o f   E n g i n ee r i n g ,     B an g alo r e ,   I n d ia .   E m ail:  s u n il k u m ar k n 2 6 @ g m a il.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     I o T   tech n o lo g y   o f f er s   d ev i ce s   to   s en s e  t h e  p r ac tical  s u r r o u n d in g   an d   ef f o r tles s l y   co m b i n e     th e  co llected   in f o r m atio n   in to   r ef in ed   ap p licatio n s   t h at  p er m it s   f o r   s i g n if ica n t  e n h a n ce m en ts   o f   ac tiv i ties   o f   th e  p er s o n .   T h e  m ai n   ai m   o f   t h is   p ap er   is   s e n s i n g   t h e  h u m a n ’ s   b eh a v io r   [ 1 ]   v ia  I o T   d ev ice  th at  is   w ea r ab le   lik e  c h e s t  s tr ap s ,   s m ar t   w atc h es,  w r i s tb an d s ,   etc.   t h at   ca n   b e  u t ilized   to   p o in t - o u t  th e   s p ec if ic   h ea l th   an d     th e  r eq u ir ed   f it n e s s   o f   th e  clie n ts   [ 2 ] .   W ea r ab le  d ev ices  ca n   b e  co m b i n ed   in to   b o d y   s e n s o r   n et w o r k s   t h at  ar e   w ir ele s s l y   co n n ec ted   to   b r in g   r ep o r ts   o f   t h e  m ed ical  u p - to - d ate  t h o u g h   in te r n et.   T h er ef o r e,   allo w in g   an ticip atio n ,   ea r l y   e x a m in e  a n d   s p ec ial  ca r e.   A n y w a y s ,   as  t h e y   ar e  n ee d ed   to   b e   tin y   an d   le s s   w ei g h t,  t h e y   ar e  also   li m i ted   w i th   t h e  r eso u r ce s   s u c h   as p o w er ,   ca p ab ilit y   o f   t h e  tr an s itio n   a n d   m e m o r y .   I n   th is   p ap er ,   w e  i m p le m e n t  n e w   s o l u tio n   f o r   d ata  p r o ce s s in g   f o r   th e  en d u r an ce   m o n ito r in g   o f   E C G   s ig n al s .   T h ese  m ed ical  r ec o r d s   ar e  b asicall y   s i m p le  to   m ea s u r e,   b u t  s i m u ltan eo u s l y ,   ex c ep tio n all y   v alu ab le   f o r   th e  alr ea d y   m e n tio n ed   d eter m i n atio n .   W e  ass u m e  th e  ac h iev e m e n t  o f   t h o s e  k in d   o f   s ig n als  v ia  s m all   w ea r ab le  m ac h in e s   [ 3 ]   ar e  w o r r ied   ab o u t  th e  ex te n d i n g   th e  d u r ab ilit y   o f   t h e  b atter y   o f   th o s e  d e v ices  v i a   co m p r es s io n   o f   lo s s y   s i g n als.   W e  ass u m e  t h e  co n d itio n s   w h er e  tr an s m i s s io n   o f   E C G  s ig n a ls   w ir eles s l y   to   s o m e  s p ec i f ic  ac ce s s   p o in t  i s   n ee d ed ,   s o   th at  t h e  s i g n als  ca n   b e  p r eser v ed   o n   th e  s er v er   an d   ca n   b e  u s ed   b y     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       B io - s ig n a ls   co mp r ess io n   u s in g   a u to - e n co d er ( S u n ilku ma r   K .   N . )   425   th e  cl in icia n s   t h r o u g h o u t  t h e  w o r ld .   T h e  ad v a n ce d   w ea r ab le  I o T   d ev ices  w h er e  th e   en er g y   an d   m e m o r y   ar e   th e  m ai n   is s u es  w h ile   co llecti n g   th e   h i g h - d i m e n s io n al  d ata  s u c h   as   h ea r t - r ate,   le v el  o f   t h e   o x y g e n ,   an d   o t h er   b io - in f o r m atio n   b y   t h e  I o T   d ev ice  a n d   t h o s e  lar g e  d ata   ar e  t r an s m itted   to   th e   u n it s   w h ic h   ar e  m o r e  ca p ab le  o f   h an d li n g   a n d   p ictu r i n g - ( r ep r esen ti n g )   t h o s e  b io - i n f o r m atio n al  d ata.   As  t h e  d ata  co llecte d   b y   th e   I o T   d ev ices  ar e  v er y   lar g e,   w e  n ee d   an   a lg o r ith m ,   w h ic h   i s   v er y   e f f ici en t  i n   co m p r es s i n g   th e  d ata  an d   tr an s m i tti n g   to     th e  m o r e  ca p ab le  u n it s ,   w h ic h   d o es  th e   ex ec u tio n   o f   h a n d li n g   a n d   p ictu r i n g   o f   d ata  ac c u r atel y   a n d   e f f icien tl y   as  w el l.  A lt h o u g h   an   au to - e n c o d er   an d   i ts   v ar ian ts   ar e  u s ed   to   co m p r ess   t h e  d ata  w h er e  t h e  o u tp u t  s h o u ld   b e   al m o s t   s i m ilar   to   t h e  i n p u t.  B u t,  t h er e  w a s   a   m aj o r   li m itatio n ,   it   u s es   m o s t  o f   t h e   h i g h - lev el  f ea tu r es   t h at  ar e   r ed u n d an t to   u s e  w h ile  r ep r esen ti n g   t h e  o u tp u t in   t h e  tr ai n in g   d ata  w h ic h   i s   n o t r elate d   w ith   th e  p atter n .     T h er ef o r e,   to   s o lv e  th is   p r o b lem ,   t h e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   co n s is t s   o f   b o t h   t h e  p ar ts   o f   th e   al g o r ith m   to   co m p r es s   th e  d ata  w h er e  s i m u ltan eo u s l y   t h e  s elec tio n   o f   i m p o r tan t  d ata  is   p e r f o r m ed   to   s elec t  th e  d ata  f r o m   th e  lear n ed   h id d en - la y er s   i n   o n e  g r o u p   an d   t h e  d ata,   w h ic h   ar e  n o t  r elev an t  i n   an o t h er   g r o u p .   C o n cu r r en tl y ,   th e  e x ec u t io n   o f   en co d i n g   is   d o n e  to   th e   h id d en   la y er ’ s   s elec ted   d ata,   w h ic h   ar e  i m p o r ta n t.   W e  ar e  p r o p o s in g   an   al g o r ith m   w h er e  s elec tio n   o f   i m p o r ta n t  d ata  f r o m   in p u t  i s   d o n e  i n   t h e  h id d en   la y er ,   w h ich   i s   co r r elate d   to   ea ch   o th er ,   a n d   n e g lecti n g   t h e  r e m ai n in g   d ata  o f   t h e  i n p u t ,   w h ic h   ar e  n o t  m u c h   u s e f u l  o r   n o n - co r r elate d .     Her e  w e  ar e  tak i n g   th e  b io - s i g n al  d ata  b y   a  W ea r ab le  I o T   d ev ice  to   p er f o r m   t h e  co m p r ess io n   o f   th e  d ata,     o u r   alg o r ith m   h a s   t w o   p ar ts :    a.     Her e,   th e  n ec ess ar y   i n f o r m a tio n   ( Data )   f r o m   th e  o v er all   in p u t  d ata  is   ch o s en   f o r   th e  o p er atio n   o f     th e  au to - en co d in g   p r o ce s s   an d   th e  r est  all  d ata  th at  ar e  n o t  n ec es s ar y   ar e  ig n o r ed   b y   w h ic h   f e w   o f     th e  u n w a n ted   d ata  ca n   b e  eli m in ated .   b.     On   t h e  s elec ted   d ata,   t h e  n o n - lin ea r   d ata  i s   p er f o r m ed   w it h   t h e  u n s u p er v is ed   lear n i n g   u s in g   a u to - e n co d er .   W e  d em o n s tr ate  o u r   w o r k   a s   f o llo w s :  ( i)   Firs t  w e  co n v er t  th e  s en s o r   d ata  in   to   a  h id d en - la y er s   b y   m ac h in e - lear n in g   pr o ce s s .   ( ii)  T h en   o u r   alg o r ith m   is   u s ed   t o   s ep ar ate  th e  i m p o r tan t  an d   r elev an t  d ata  i n   o n e  g r o u p   a n d   n o n - r ele v an t  d ata  in to   an o t h er   g r o u p .   ( iii)   I n   p ar allel  to   th e  ab o v e  p o i n t,  en co d i n g   o f     th e  r elev a n t d ata  is   p er f o r m ed   w h ic h   is   i n   th e  h id d en - la y er s .     T h e  f o llo w i n g   p ap er   is   ar r an g ed   as  m e n tio n ed   b elo w .   I n   s ec tio n   2 ,   d escr ib es  s tu d y in g   ab o u t     th e  r elate d   w o r k s   b ased   o n   t h e  s e lectio n   o f   f ea t u r es  f r o m   th e  in p u t  d ata  a n d   p er f o r m i n g   th e   co m p r es s io n   u s i n g   au to - en co d er   tech n iq u e,   Sectio n   3   p r o v id es  an   o v er v i e w   o f   t h e  p r o p o s ed   w o r k   a n d   s ec tio n   4   p r o v id es  th e  s i m u la ted   r esu lts   co m p ar ed   w i th   th e   o th er   co m p r e s s io n   ap p r o ac h   SUR F.  Ou r   p r o p o s ed   w o r k   an d   at   las t   w e  w i ll b e  p r o v in g   t h at  o u r   r es u lts   ar e  b etter   th a n   o th er   ex is ti n g   m et h o d s .       2.   L I T E R AT U RE   SU RVE Y   T h er e  is   a  co m p r es s io n   al g o r ith m   f o r   t h e  s i g n a ls   o f   th e  E C G,   w h ic h   is   d i v id ed   in to   t h r ee   i m p o r tan t   m et h o d s :  P ar a m eter   e x tr ac tio n ,   T r an s f o r m atio n   an d   th e   d i r ec t  m et h o d s .   Fo r   o u r   al g o r ith m   t h er e  ar e  t w o   i m p o r tan t  co n d itio n :  1 )   s elec tin g   n ec es s ar y   d ata  f r o m   t h e  h id d en   la y er s   t h at  ar e  tr ain ed .   2 )   Pro ce s s in g   o f     th e  s elec ted   i m p o r tan t d ata  u s i n g   a u to - e n co d er .     2 . 1 .     Select io n o f   t he  i m po rt a nt  da t a   f ro m   t he  t ra ined hi d den la y er s   Her e  s elec tio n   o f   t h e  i m p o r tan t  d ata  f r o m   t h e  co m p lete  tr ai n ed   d ataset  h id d en   la y er s   i s   g r o u p ed   in to   o n e  s et   an d   th e   d ata  w h ic h   ar e  n o n - r elev a n t   is   g r o u p ed   in to   a n o th er   d ata s et.   W e  ar e   u s in g   th e   f ea tu r e   s elec tio n   m et h o d   to   g r o u p   t h e  r elev a n t  a n d   n o n - r ele v an t   d ata  in   o u r   al g o r ith m .   I n   [ 1 ] ,   an   “Au to m a tic    f ea t u r e  ex tr ac tio n   ( FE )   an d   th e  s e lectio n   f o r   r elate d   d atasets   a n d   th e   co n d itio n   m o n ito r in g . ”  W h er ea s ,     th e  co m b in a tio n   o f   m eth o d s   f o r   FE  an d   s elec tio n   h as  b ee n   p r o p o s ed   s u itab le  f o r   ex tr ac ti n g   t h e  h u g e  r elate d   f ea t u r es  f o r   m o n ito r i n g   th e  m ac h in e   co n d itio n   a n d   t h e  r elev an t  ap p licatio n s   f r o m   th e   f r eq u en c y   d o m ai n ,   ti m e   d o m ai n ,   t i m e - f r eq u e n c y   d o m ain   a n d   s tatis tical  s h ar i n g   o f   th e  d i m e n s io n   v alu e s   [ 1 ] .   T h e  ap p r o ac h   is   f u ll y   au to m ated   an d   s u itab le  f o r   m u ltip le  co n d itio n   m o n ito r i n g   t ask s   s u c h   as  v ib r atio n   a n d   p r o ce s s   s en s o r - b ased   an al y s is .   T h is   ad ap tab ilit y   is   ex p lain ed   b y   a n al y zi n g   th e   t w o   m eth o d   o f   t h e  m o n ito r in g   d ataset s   f r o m     th e  s e lf - e x a m in a tio n   a n d   t h e  v ar io u s   f r ee l y   p r ese n t  ti m e  s er i es c las s i f icatio n   o p er atio n s .   U s u all y   t h e  co n d itio n   m o n ito r i n g   is   tr ai n ed   in   t h r ee   s tep s ,   n a m el y   f ea tu r e  e x tr ac ti o n   ( FE)   f r o m   r a w   d ata,   f ea t u r e  s elec tio n   ( F S)  o f   th e  m o s t  r elev a n t  f ea t u r es  a n d   f a u lt  clas s i f icatio n   u s in g   m ac h in e  lear n i n g .   FE  a n d   F S  th er eb y   r ep r esen t     a  g r ad u al  d ata  d i m en s io n al it y   r ed u ctio n   th at  i s   n ec es s ar y   t o   p r ev en t  th e  clas s i f ier   to   s u f f er   f r o m   o v er f itti n g   an d   th e  “ c u r s e  o f   d i m en s io n al it y ”  [ 2 ] ,   w h ic h   m a k es  m ac h in e  lear n in g   in e f f ec ti v e,   if   th e  n u m b er   o f   f ea t u r es  i s   h ig h .   T h u s ,   h ig h   f ea tu r e  q u a lit y   is   t h e  p r ec o n d itio n   f o r   g o o d   p r e d ictio n   r esu lt s .   I n   th e  f ield   o f   f ea tu r e   ex tr ac tio n ,   al g o r ith m s   ca n   b e  g r o u p ed   in to   o n e  o f   t h e  f o llo win g   ca te g o r ies:   a.     P iece w is e  ap p r o x i m a tio n   [ 3 ,   4 ] .     b.     T im e  d o m ai n   tr an s f o r m atio n s   P C A   [ 5 ] )     c.     Fre q u en c y   d o m ai n   tr an s f o r m a tio n s   ( e. g .   Fo u r ier   tr an s f o r m at io n   [ 6 ] )     d.     T im e - f r eq u e n c y   tr an s f o r m atio n s   ( e. g .   W av elet  tr a n s f o r m at io n   [ 7 ] )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 1   :   4 2 4   -   433   426   e.     Statis t ical  f ea t u r es ( e. g .   [ 8 ,   9 ] )     E ac h   o f   th e s e  ap p r o ac h es  w o r k s   u n d er   ce r tain   cir cu m s ta n ce s   a n d   ca n   e x tr ac t  i n f o r m atio n   u n o b tai n ab le  f o r   th e  o th er s .   T h is   a n d   th e  i m p o s s ib ilit y   to   a u to m at icall y   ( i.e .   w it h o u t  d et ailed   k n o w led g e  o f   th e  r esp ec tiv e  s y s te m )   d eter m i n e  th e  b est  m et h o d   in   ad v an ce   m o tiv ate s   th e  b asic  id ea   o f   th e  ap p r o ac h   p r esen ted   in   t h i s   p ap er .  I n   [ 1 0 ] ,   th e y   h av e  in tr o d u ce d   “   A   N o v el  m er it  f o r   th e  s elec tio n   o f   f ea t u r e  o n   t h e  b asi s   o f   r o u g h   s et  th eo r y   ( R ST ) ”,   w h ic h   is   m o ti v ated   b y   th e  m er it  o f   th e  co r r elatio n - d ep en d en t  an d   k n o w n   as     th e  r o u g h   s et - b ased   m er it  is   i m p le m e n ted   u n d er   r o u g h   s et  im m ed iate  r ed u ce s   alg o r it h m   t o   ch o o s e  a  im p o r tan t   s u b s et  o f   t h e  f ea tu r es.  I n   [ 1 1 ] ,   th e  R ST   w a s   d ef i n ed   f o r   th e  an al y s i s   o f   d ata  in   th e  r ec o g n itio n   p atter n ,   m ac h in e  lear n i n g   an d   t h e  d ata   m i n i n g   ar ea s .   R S  is   s tr o n g   to o l  to   id en tify   a  r elate d   r elatio n   a m o n g s t  t h e  cla s s   an d   th e  at tr ib u tes  u n d er   th e  d ataset.   Hen ce ,   u tili za t io n   o f   R S  a s   th e  FS   s tep   to   id en ti f y   a   d ec r e m en t  o f     th e   f ea tu r e s   f o r   a  r o b u s t  a n d   f ast  ca teg o r izatio n   o f   t h e  d atas ets.  T h is   p ap er   g iv i n g   atte n tio n   o n   F S  i n   DN A   o f   th e  m icr o ar r ay s   ( also   k n o w n   as  g e n e  e x p r ess io n )   d ata s et s   [ 1 2 ,   1 3 ] .   T h e  m icr o ar r a y   d atasets   ( MD s )   h ad     th e  f ea t u r es  o f   r ea l - v a lu e   s a m e  a s   t h e  r ea l - wo r ld   d atase ts .   A   MD s   is   a  s tr o n g   ex a m p le  o f   t h e  lar g e   d i m en s io n al it y .   MD s   co n s i s ts   o f   th e  s e v er al  f ea t u r es  a n d   f e w   n u m b er s   o f   t h e  s a m p les.  M o r eo v er ,   s h ar in g   o f   th e  clas s es i n   b in ar y   M Ds is   u n eq u al  a n d   s in ce   t h e y   ar e  th e  d atasets   o f   clas s - i m b ala n ce d .     2 . 2 .     P er f o rm ing   t he  o pera t io n o f   a uto   enco der  o n t he  s elec t ed  da t a   f ro m   t he  co m plet e  da t a   I n   p ap er   [ 1 4 ] ,   th ey   i n tr o d u ce d   a  “ s e m i - s u p er v i s ed - s ta ck ed - lab el - co n s is te n t - a u to - e n c o d er ”  f o r   re co n s tr u ctio n   a n d   in v e s tig a ti o n   o f   B io - s i g n a ls .   Old   r e s ea r ch   h as  g i v en   r ec o n s tr u ctio n   a n d   ca teg o r izi n g   as   t w o   d if f er en t  i s s u es.  Fo r   th e  p u r p o s e  o f   tele - m o n ito r in g ,   th e  m et h o d o lo g y   o f   r ec o n s tr u c tio n   o f   b io - s i g n al s   ar e  h u g el y   d ep en d in g   o n   t h e  co m p r ess ed - s e n s i n g   ( C S);  t h e y   ar e  d esig n ed   ap p r o ac h es  w h er e   th e  f o r m u latio n   o f   th e  r ec o n s tr u ctio n   is   d ep en d ed   o n   s o m e  p r ed ictio n   ab o u t  t h e  s ig n al.   C S  d ep en d e n t  p r o j ec t  s o lu tio n s ,   a  p ar t  o f   th e  g a th er ed   s i g n al  ( s u ch   a s   o n e  s ec o n d )   o n   a  m atr i x   t h at  is   r an d o m   ( s p ar s e  b in ar y ,   Gau s s i an   an d   b in o m ial)   s o   th at,   t h e  p r o j ec ted   d ata’ s   s ize  is   les s   w h e n   co m p ar ed   w it h   t h e  s ize   o f   s a m p le s   t h at  w a s   t ak en   in   o n e  s ec o n d   [ 1 5 ,   16 ] .   A s   C S  n ee d s   o n l y   a  p r o d u ct  o f   m atr i x - v ec to r ,   it  co s ts   le s s   f o r   co m p u tatio n .   T h er e  ar e  m a n y   r e s ea r ch   s tu d ie s ,   w h ic h   i m p le m e n t  ef f ec tiv e  co m p u tatio n   h ar d w ar e  an d   en er g y   e f f ec ti v e  f o r   s a m e  [ 1 7 - 2 1 ] .   T h e  d at a   th at  i s   co m p r es s ed   w ir eles s l y   s e n t  to   b ase  s ta tio n .   A t   b ase  s tat io n ,   r ec o n s tr u ctio n   with   t h e  h elp   o f   C S   m et h o d o lo g y   is   d o n e  f o r   later   m o n i to r in g   an d   e x a m in at io n   [ 2 2 ,   2 3 ] .   T h er e  ca n   b e  m an y   t y p e s   o f   g e n er al  C S   m et h o d o lo g y   f o r   r e - co n s tr u cti o n ;  [ 1 7 ,  24 ,   2 5 ]   u s e  t y p es  o f   s p ar s e - b a y esia n   lear n in g   ( SB )   [ 2 6 ,   27 ,   28 ] .   Ma n y   o f   t h e  p ap er s   u til ize  t h e  t y p i ca l  C S  m et h o d s   f o r   r ec o v er y   in   f e w   o f   t h e  o p er atio n s ,   t h e  r ec o n s tr u ctio n   o f     th e  s i g n als  w a s   d o n e  w ith   t h e  h elp   o f   in tr a  an d   in ter - ch a n n el   co r r elatio n s   [ 29 ,   3 0 ] .   I n   th i s   ar ticle,   t h e y   i n tr o d u ce   a   n e w   ar g u m en ta tiv e  g r ap h ,   s u r r o u n d in g   s tr u ct u r e  f o r   d ata  o f   th e  g r ap h .   T h e  s tr u ct u r e  tr an s lates  th e  t o p o lo g ical  f r a m e w o r k   an d   c o n ten t  o f   t h e  n o d e  in   a  g r a p h   f o r   co m p r es s ed   d em o n s tr atio n ,   o n   w h ich   t h e  t r ain in g   o f   t h e  d ec o d er   is   d o n e  to   r ec o n s tr u ct   th e  s tr u ct u r e  o f   th e  g r ap h   [ 31 ,   3 2 ].   Gr ap h s   ar e  i m p o r tan t   to o ls   to   r ec o g n ize   an d   b u ild   co m p le x   r elatio n s   b et w ee n   t h e  d ata.   I n   d i f f er e n t  t y p es   o f   g r ap h   ap p licatio n s   co n s is tin g   p r o tein - p r o tein   co m m u n icat i o n   n et w o r k ,   citatio n   n et w o r k   an d   s o cial  m ed ia  n et w o r k s ,   d ata  o f   th e  an al y zin g   g r ap h   is   e s s e n tial  i n   d if f er en t  d ata  m i n i n g   o p er atio n s   co n s i s tin g   clas s i f icatio n   o f   t h e  n o d es,  p r ed ictio n   o f   t h e   lin k s   an d   clu s ter i n g   o f   th e   n o d es   [ 3 2,   33 ] .   A n y w a y s ,   t h e  p a r alleliza b ilit y   th a t i s   lo w ,   co m p le x it y   o f   h i g h   co m p u tatio n s ,   an d   i n ca p ab ilit y   o f   m ac h in e - le ar n i n g   ( ML )   tec h n iq u e  to   t h e  d ata  o f     th e  g r ap h   m ad e  th e   o p er atio n   o f   a n al y tic  o f   t h e  g r ap h   m o r e  d if f ic u lt.  A l g o r it h m s   th at  ar e  b ased   o n   f ac to r izatio n   o f   t h e  m atr ix .   F o r   e x a m p le:  HOP E ,   Gr aRep ,   M - NM F  [ 1 5 ,   29 ]   p r e - p r o ce s s   th e  f r a m e w o r k   o f     th e  g r ap h   in to   an   ad j ac en cy   m a tr ix   an d   o b tain   th e  e m b ed d in g   b y   d is in teg r ati n g   th e   ad j ac en c y   m atr i x .     L atel y ,   it   is   r ep r esen ted   t h at  s ev er al  al g o r ith m s   o f   p r o b ab ili s tic  ar e  eq u al  to   f ac to r izatio n   o f   m atr ix   m eth o d s .   Dee p   lear n in g   m et h o d s   s p ec if icall y   a u to - e n co d er   d ep en d en t  te ch n iq u es,  ar e  also   m ai n l y   r esear c h ed   f o r   e m b ed d in g   o f   t h e  g r ap h .   T h e  alg o r ith m   o f   MG A E   u s e s   a  r el eg ated   o n e - la y er   a u to - e n co d er   to   lear n   clu s ter i n g   r ep r esen tatio n   [ 34 ,   3 5 ] .   An   a u to - e n co d er   th at  is   s tan d ar d ized   b y   g r ap h   w as   p r o p o s ed   b y   Yu   e t  a l .   ai m in g   to   s e lec t  th e  g r ap h   to   g u id e  th e  o p er atio n s   o f   en c o d in g   an d   d ec o d in g .   A n y w a y s ,   it  is   s till   h ar d   to   lear n   w i th   s ev er al  n o n - r elate d   p atter n s   i n   d ata,   an d   p r ese n t   au to - e n co d er   d if f er en ce   is   s ti ll  n o t   i n clu d ed   t h e  u n its ,   w h i ch   ar e  h id d en   in to     2   s ep ar ate  p ar ts ,   f ir s t is  w o r k - r elate d   an d   th e  s ec o n d   o n e  i s   wo r k   n o n - r elate d .       3.   P RO P O SE D  WO RK   I n   th i s   s ec tio n   w e  w il l  b e  ex p lain i n g   w h at  is   t h e  ai m   o f   o u r   al g o r ith m   an d   h o w   w i ll  th at  b e   p er f o r m ed ,   f o llo w in g   b y   t h e  co m b i n ed   m o d el  o f   s elec ti n g   i m p o r tan t  d ata  w h ich   ar e  r el ev an t  a n d   ap p l y i n g   au to - e n co d er   in   t h e  s elec ted   d ata  o f   h id d en   la y er s   to   co m p r es s   th e   d ata.   A f ter   th at   w e  s tu d y   ab o u t  t h e  t w o   alg o r ith m s   o n   w h ic h   o u r   p r o p o s ed   alg o r ith m   i s   b ased .   An d   also ,   i n   d etail  o u r   ar ch ite ctu r e  is   ex p lai n ed .     T h e  m ai n   co n ce p t  o f   a u to - e n c o d er   is   to   ar r an g e   th e   d ata  f r o m   t h e  n o n - li n ea r   e n co d er   in to   th e  h id d en   la y er s  an d   th e  h id d en   u n it s   ar e  u tili z ed   as th e  n e w   d ata  ar r an g e m e n ts :    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       B io - s ig n a ls   co mp r ess io n   u s in g   a u to - e n co d er ( S u n ilku ma r   K .   N . )   427    = (  +  ) ;     ̂ = (   +  )   ( 1 )     Her e,    ∈        is   th e  ar r a n g e m e n t  o f   t h e  h id d en   u n it s   an d     ̂ ∈    is   as s u m ed   as  a  r eb u i lt  o f     th e  g i v en   in p u t  ∈  .   T h e  s et  o f   t h e  p ar a m eter s   co n s is t s   o f   w e ig h t  m atr ice s  ∈   × ,   ∈  ×    an d   th e  v ec to r s   w h ic h   ar e  o f f s et  ar e   ∈      an d    ∈    w h o s e  s izes  ar e       an d      r esp ec tiv el y .     is   d ef in ed   as  n o n   lin ea r   ac tiv atio n - f u n c tio n .   T h e  Neu r al  Netw o r k   w h ich   h as  s a m e  i n p u t a n d   tar g et  d ata  is   n o th in g   b u t a n   au to - e n co d er   w h o   co n s is t o f   o n l y   o n e  h id d en   la y er ,   s u c h   t h at     min  , ,  ,  1 2 ∑ ‖ − ̂ ‖ = 1 2 2   ( 2 )     Her e,   n   is   th e  d ata’ s   s ize  o f   th e  s a m p le,     is   th e  r esu lt  af ter   r e - b u ild i n g   it  an d     ̂   is   th e  tar g et  d ata  to   w h ic h   th e  r eb u ilt  d ata  i s   co m p ar e d .   A   b etter   ar r an g e m e n t  o f   th e  h id d en   la y er   d ata  ca n   b e  g ain ed   w it h     th e  s k ill s   to   r eb u ild   th e  d ata.   As  w e  s t u d ied   b ef o r e,   all  h id d en   u n its ,   w h ich   ar e  at  h i g h - lev el,   h elp   i n   f i n d in g   t h e  ess en tial  d ata   f r o m   t h e  g iv e n   i n p u t  d ata  wh ile  r eb u ild i n g   t h e  d ata  o r   ar r an g i n g   th e  s elec ted   i m p o r ta n t  d ata.   A n y w a y s ,     th e  i m p o r tan ce   o f   t h ese  u n it s   i s   n o t  s a m e  as  t h e  i m p o r t an ce   o f   o u r   class i f icatio n   w o r k .   Fo r   in s tan ce ,     s o m e  d ata  ar e   u s ed   to   b u i ld   th e  b ac k g r o u n d   i m a g e  i n   th e   o b j ec t  i m ag e,   w h ich   is   n o t  r eq u i r ed .   T h o s e  ty p e   o f   d ata  ar e  k n o w n   as  ir r elev a n t  d ata  o r   less   im p o r tan t  d ata,   w h ic h   ar e  u n w a n ted   f o r   o u r   f ea tu r es,  w h ich   h av e   b ee n   tr ain ed   n e w l y .   I n   p ar allel ,   m ea n w h ile  t h e  o ld   m et h o d ,   w h ic h   i s   n o t   s u p er v is ed ,   h ad   a   ca p ac it y   w i th   s o m e  li m it s   to   r ec o n s tr u ct  th e   i n p u t   d is tr ib u tio n   m ar g in al l y   f o r   th e  ai m - s u p er v is ed   p r o ce s s es.   O n   t h e  h id d en   u n it s ,   f e w   ex i s ti n g   w o r k s   m ad e  th e  l ab el  in f o r m at io n   w it h   th e  h elp   o f   So f t - Ma x   L a y er   b y   “ So ch e r   et  a l . ”   in   th e  y ea r   2 0 1 1 .   Ma k in g   co u n t  o f   th e  r ec en t  ap p r o x i m atio n   r eg ar d in g   p r o ce s s   u n its ,   w h ich   ar e  n o t  r elev an t,  it  is   n o t  o k a y   o r   also   to   d ec lar e  all  th e  h id d en   u n it s ,   as   th e y   ar e  u s ele s s .   So   w e  h a v e  t w o   o u tco m es:  1 )   o n e  is   to   s elec t  th e  i m p o r tan t   d ata  r eq u ir ed   o u t  o f   ir r elev a n t  d ata  w it h   th e  h elp   o f   Feat u r e  s elec tio n   ap p r o ac h ,   an d   2 )   th e  s elec ted   i m p o r tan t  d ata  o n l y   h as  to   co m b in ed   an d   s e n t  b y   th e  a u to - e n co d er .   W ith   th e   a b o v e  s t u d y ,   w e   i m p le m e n t   o u r   co m b i n ed   s elec tio n   o f   i m p o r tan t  d ata   an d   co m p r es s i n g   t h e  s elec ted   d ata  u s i n g   au to - en co d er   alg o r ith m   in   an   i n te g r ated   s tr u ct u r e.     3 . 1 .     B io - s ig na ls   co m pres s io n   us ing   a uto - enco der   ( B CAE )   I n   th i s   p ar t,  w e  i m p le m e n t o u r   alg o r ith m   b y   co m b i n in g   b o th   th e  co n ce p t o f   f ea t u r e  s e lectio n   to   s ele c t   th e  i m p o r tan t  d ata  a n d   au to - en co d er   to   co m p r ess   th e  d ata   w i th i n   a  s in g le  al g o r it h m .   E x p licitl y ,   w e  ap p l y   f ea t u r e  s elec tio n   ap p r o ac h   o n   th e  u n it s   o f   h id d en   la y er   d ata.   A s s u m e   ∈   2 × is   th e  s et  o f   tr ain i n g   ele m e n ts ,   w h er e   2   is   th e  s ize  o f   th e  v i s u al  d escr ip to r   an d   n   is   t h e  a m o u n t o f   s a m p les o f   t h e  d ata.     mi n  , ,  , , 1 2 ‖ − ( ( ) ) ‖ 2 + 10 5 ( , ( ) )   ( 3 )     W h er e  (  +  )   is   a s s i g n ed   a s   ( )   an d   (  ( ) +  )   is   ass i g n ed   a s   ( ( ) ) an d      an d      ar e  ea ch   iter atio n ’ s   d ata  r ep r o d u ctio n   o f   co lu m n   o f      an d    r esp ec tiv el y .   T h e  s ta n d ar d ized   f o r m   o f   s elec tio n   o f   i m p o r tan t  d ata  is   g i v en   as   ( , ( ) ) ,   alo n g   w it h     i.e .   m a tr ix   co n s is t in g   tr ai n ed   f e atu r e   s elec tio n   d ata  p er f o r m i n g   o n   ( )   w h ic h   is   r ep r esen ted   as  h id d en   u n its .   E x p licitl y ,   in   ,   th e  v ec to r   o f   ℎ   co lu m n   is   r ep r esen ted   as  ∈       w h i ch   is   r ep r esen ted   as,     =   [ 0 , … , 0 , 1 , 0 , … , 0 ] ’   ( 4 )     Her e,   th e  h id d en   u n it s ’   a m o u n t  is   d en o ted   as     an d     r ep r esen t s   w h ic h   co lu m n   v ec to r   ch o o s es  th e  - t h   u n it   f r o m   t h e  s u b   co llectio n s   o f   t h e  f ea t u r es  s e lecte d    ∈     .   T h en   th e  m eth o d   o f   f ea tu r e  s elec tin g   ca n   b e  r ep r esen ted   as  th e   r ea l  s et  o f   f ea t u r es   ( ) ,   lo o k in g   f o r   th e   Q - m atr ix   to   ch o o s e  t h e  n e w   f ea t u r es  an d   co llec t   in to   a  s et   = ′ ( )   th at  o p ti m izes t h e  r e latab le  cr iter io n   ( , ( ) ) .   Gen er all y ,   o p er atio n   f o r   s el ec tio n   o f   d ata  th at   ar e  n ec ess ar y   ca n   b e  ta k es   p lace   i n   3   w a y s :   u n s u p er v is ed ,   s u p er v i s ed ,   s e m i - s u p er v i s ed .   C o m in g   to   s u p er v is ed   m e th o d s ,   m o s t   o f   th e  ti m e s   i t  co n s is t   o f   ir r elev an t  i n f o r m atio n   w h ile  s elec ti n g   t h e  n ec e s s ar y   f ea t u r es  s u c h   as  f is h er   s co r e  th at   w as  i n tr o d u ce d   in     th e  y ea r   o f   2 0 1 2 ,   b y   Han ,   L i  an d   G u .   I n   th e   y ea r   o f   2 0 0 5 ,   Ni y o g i,  He  a n d   C ai  i n tr o d u ce d   lap lacia n   s co r e  f o r   u n s u p er v is ed   m e th o d .   Un s u p e r v is ed   m et h o d s   is   as s e m b les  o n l y   t h e  r elev a n t  a n d   n ee d ed   d ata  w h ile  s elec tin g   m ai n   f ea t u r es.  T r y in g   to   w o r k   w it h   v ar io u s   ca s es  i n   t h e  ac tu al  w o r ld ,   w e  s i m p lify   t h e  ( , ( ) )   in   s i m p lest   m et h o d .   E x p licitl y ,   w e  i n tr o d u ce   th e  r eg u lar izer   f o r   th e  s elec tio n   o f   f ea tu r es i n   g en er al  as :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 1   :   4 2 4   -   433   428   ( , ( ) ) =  ( ′ ( )  ′ ( ) )  ( ′ ( )  ′ ( ) )   ( 5 )     T h at  o f f er s   a  b asic  m et h o d   to   ad j u s t  w it h   v ar io u s   ca s es   b y   s elec ti n g      an d      in   v ar io u s   m et h o d s .   O u r   p r o p o s ed   s y s te m   f o llo w s   t h e  f i s h er   s c o r e  s u p er v i s ed   ap p r o ac h   in   o r d er   to   co llect    th e  in f o r m at io n   i n   s u p er v is ed   m an n er .   Fo r   f is h er   s co r e ,   t w o   g r ap h s     an d     w h ic h   ar e  u n d ir e cted   ar e  b u ilt   u s i n g   p r o v id ed   d ata  ( h er e,   w e  tak e  h elp   o f   t h e  i n p u t  d ata  P   f r o m   t h e  o r ig i n al  o n e  to   k e ep   th e  g eo m e tr ical   f r a m e w o r k   s a f e  w h ile  s elec ti n g   t h e  f ea tu r es),   w h ich   co r r esp o n d in g l y   e f f ec ts   t h e  af f i n it y   r elatio n s h ip   o f     th e  b et w ee n - clas s   a n d   i n s id e - clas s   ( i n tr o d u ce d   b y -   Yan   et  a l.   i n   t h e  y ea r - 2 0 0 7 ) .   I n   th e  s a m e  m a n n er ,     t w o   w eig h ted   m atr ice s      an d      ar e  g en er ated   to   ca teg o r ies  b o th   th e  g r ap h s .   T h u s ,   w e  g et    th e  L ap lacia n   m atr ices  d en o ted   as  =  −  ,   h er e     is   th e   ′   d ia g o n al  m atr ices,     in   t h e  s a m e  w a y   f o r      an d  .   B y   eq u ati n g   b elo w   i s s u e  o f   o p ti m izat io n ,   w e  ca n   g et  t h e  s e lectio n   o f   f ea t u r e  m atr i x   Q  th a t g e n er ate s   th e  s u b s et  o f   th e  f ea t u r es  w it h   th e  lo w   cr iter io n   s co r e:      =  min  ( ′ ( )  ′ ( ) )  ( ′ ( )  ′ ( ) )   ( 6 )     Un w a n ted l y ,   th er e   h a s   n o t  b ee n   a   d ir ec t  p r o b le m   to   r eso l v e  t h e   g i v e n   ab o v e   tr ac e - r at io   is s u es ,   b ec au s e  o f   t h e  ab s e n ce   o f   cl o s ed - f o r m   r eso l u tio n s .   T h er ef o r e,   in   p lace   o f   s tr ai g h tf o r war d ly   d ea lin g   w it h   tr ac e - r atio   is s u e s .   Ma n y   j o b s   d esire s   to   ch a n g e  to   s i m ilar   tr ac e - v ar io u s   i s s u es   to   g ai n   a   g lo b al  r eso lu tio n   f o r   o p tim izatio n   ( P r o p o s ed   b y   Ni e  et  a l.   in   y ea r - 2 0 0 8 ) .   A s s u m e  s tan d ar d   s co r e  f o r   s u b s et - le v el  is   ( , ( ) )   in   th e   ( 5 )   g o es u p   to   th e  g lo b al  lo w e s t  ∗ s atis f y i n g,     ∗ =  min  ( ′ ( )  ′ ( ) )  ( ′ ( )  ′ ( ) )   ( 7 )     T h is   is   to   s h o w   t h at,     ⟹  ( ′ ( )  ′ ( ) )  ( ′ ( )  ′ ( ) )   ≥   ∗ , ∀                                         ⟹  ( ′ ( ) (  − ∗  ) ′ ( ) ) ≥ 0 , ∀     ⟹ min  ( ′ ( ) (  − ∗  ) ′ ( ) ) = 0       T o   th is   s ta g e,   w e  ca n   r ep r esen t th e  f u n ctio n   o f     w h ile  u s in g   o th er s   as c o n s tan t a s :      ( ) =  min  ( ′ ( ) (  −  ) ′ ( ) )   ( 8 )     T h u s ,   lo o k in g   f o r   th e  g lo b al  o p tim al    ca n   b e  tr an s f o r m ed   in to   eq u atin g   th e  eq u atio n ’ s   r o o t   ( ) = 0 ,   w h ich   i s   tr ac e - v ar ian ce   is s u e.   See  th at  ( )   is   a  f u n ctio n ,   w h ich   i n cr ea s e s   m o n o to n ic all y .     B y   p r o p o s in g   t h e  tr ac e  v a r ian ce   o p ti m izatio n   is s u e,   w h ic h   is   ill u s tr ated   ab o v e  in   th e  ( 8 )   w i th i n     th e  au to - e n co d er ’ s   h id d en   la y er   u p d atin g ,   w e  eq u ate  o u r   f i n al  ai m   f u n ctio n   as:      min  , ,  , , , = 1 2 ‖ − ( ( ) ) ‖ 2 + 2  ( ′ ( ) (  −  ) ′ ( ) )   ( 9 )     Her e,     is   th e  p ar a m eter   u s ed   to   b alan ce   w h ic h   is   p lace d   b et w ee n   th e  s elec tio n   o f   t h e  f ea t u r e  an d   au to - en co d er   ter m .     Den o tes  t h e   r atio   o f   tr ac e’ s   s co r e  af ter   g ai n i n g   th e  o p ti m izatio n   Q  an d   h er e  Q  i s     th e  tr ac e  r atio   o f   o p ti m izatio n   o f   r ec en t is s u e.     3 . 2 .     E nh a nce m e nt   Fo r m u la  ( 9 )   is   b it  d i f f icu l t  to   r eso lv e  b ec au s e  o f   it s   co m p le x   an d   n o n - li n ea r it y   o f   t h e  d ec o d er s   an d   th e  en co d er s ,   th er ef o r e  an o th er   w a y   f o r   en h an c in g   is   u s e d   to   r en e w   t h e  p ar am e ter s   o f   th e  au to - e n co d er    ,  ,  ,    an d   v ar iab le  o f   s elec tio n   o f   th e  f ea t u r e  Q  an d   also     ea ch   ti m e.   E x p licitl y ,   w e  r eso lv e    th e  o p ti m iza tio n   w it h   2   s u b - i s s u es.  Firs t  is   lear n in g   t h e  s c o r e  o f   th e  s elec tio n   o f   t h e  f ea tu r e  an d   t h e  s ec o n d   o n e  is   th e  o p ti m izatio n   o f   th e  au to - e n co d er   w h ich   i s   r eg u lar i ze d .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       B io - s ig n a ls   co mp r ess io n   u s in g   a u to - e n co d er ( S u n ilku ma r   K .   N . )   429   3 . 3 .     L ea rning   t he  s co re   o f   t h e  s elec t io n o f   t he  f ea t ures   W h en   t h e  au to - en co d er ’ s   p ar am eter s   ar e  m ad e  co n s tan t,  w e  ca n   en h an ce   t h e   s elec tio n   o f   t h e  f ea t u r e s   s co r e     an d   m atr ix   o f   s elec tio n   o f   t h e  f ea t u r e  Q  i n   a n   o ld   m et h o d   o f   tr ac e  r atio .   E x p lic itl y ,   w e   u s e  tr ac e  v ar ian ce   eq u a tio n     =  min  ( ′ ( ) (  −  ) ′ ( ) )   ( 1 0 )     Ass u m e    is   th e  o u tco m e  af ter   o p tim izatio n   in   th e  k - t h   iter atio n   o f   o p tim iza tio n ,   th er e f o r e    is   ev alu a ted   b y       =  ( ′ ( )  ′ ( ) )  ( ′ ( )  ′ ( ) )   ( 1 1 )     T h u s ,   w e  ca n   g et  ( )   as      ( ) =  ( + 1 ′ ( ) (  −  ) ′ ( ) + 1 )   ( 1 2 )     w h er e  + 1   m a y b e  e v al u ated   p r o f icien tl y   w it h   r esp ec t  to   s co r e  r an k   o f   ev er y   s i n g le  f ea t u r e.   T h e  eq u atio n ’ s   r o o t  ( ) = 0   an d   th e  e n h an ce d   s o l u tio n   f o r   ( 6 )   ca n   b e  g ai n ed   v ia  it s   r ep ea tin g   p r o ce s s .   See  t h at    is   r en e w ed   as  th e  en h an ce d   s co r e  w h ich   is   g lo b al  f o r   th e  cr iter io n   o f   th e  s elec tio n   o f   th e  f ea t u r e ,   an d   o p e r ates  as    a  p ar am eter   i n   s u cc ee d in g   iter a tio n   o f   au to - e n co d er .   A lg o r it h m   1   ex p lai n s   th e  s o l u tio n   o f   en h a n ce m en t.      Alg o rit h m   1 :   E n h an ce m e n t  f o r   th e  is s u e  o f   T r ac e - R atio .   Input:   Trained  features  of  the  hidden  layer   ( ) ,  re le va nt   da ta   se le ct ed   fr o m  th e  gi ve n   input data    , matrices     and   .   Initialize:   as si gn   Q  wi th   I,   wh er e  I   pr es en ts   th e  id en ti ca l  ma tr ix   a nd   it   be lo ng s  to     ×  ,    with Equation (11),  = 10 − 9 ,   = 0 ,     = 10 3   IF  ≤      and non - converge  do     Calculate  score  of  every  single  feature  of  - th   it er at io n  wi th   th e  he lp   of   Eq ua ti on (1 1)   by assigning  = [ 0 , … , 0 , 1 , 0 , … , 0 ] ’     Ar range the features according to their score in incremental order.     Choose the highest     feature to renew  ∈   ×      Evaluate    with the help of Equation (11)     Convergence constrains is checked:  ‖  − ‖ <     Start again from  IF   condition.   End of IF   Output:    is   th e  ma tr ix   of   se le ct io n  of   th e  f ea tu re   an d    is   th e  en ha nc em en t  sc or e   globally.     3 . 4 .     E nh a nce m e nt  o f   t he  a u to - enco der  w hich is   re g ula rize d   W h en   Q   an d     ar e  m ad e  co n s tan t,  w e  ca n   u s e  s to ch ast ic - s u b - g r ad ien t - d esce n t  tech n iq u e  to   g e t    ,  ,  ,     .   T h e  s lo p es  o f   th e  ai m i n g   f u n ctio n     in   ( 9 )   ac c o r d in g   to   th e  p ar am eter s   o f     th e  d ec o d in g   is   ca lcu lated   as  g iv en   b elo w :      = ( − ( ( ) ) ) ⨀  ( ( ) ) ′ ( ) ,        = ( − ( ( ) ) ) ⨀ ( ( ) ) =  ,         = (  ′  +  ′ ( ) ( − ) ) ⊙  ( ) ′ ,         = (  ′  +  ′ ( ) ( − ) ) ⊙  ( ) .       T h en ,    ,  ,     ,    ca n   b e  r en e w ed   w it h   t h e  h elp   o f   t h e  al g o r ith m   o f   g r ad ien t  d escen t  a s   g iv e n   b elo w :      =  −   ,  =  −   ,      =  −  ,  =  −  ,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 1   :   4 2 4   -   433   430   Her e,   th e  r ate  o f   lear n i n g   is   d en o ted   as   .     an d      ar e  th e  co lu m n   m ea n   o f       an d      r esp ec tiv el y .     T o   ad d ,   th e  t w o   p ar t  o f   th e  is s u e s   g i v en   ab o v e  co u ld   b e   r en ew ed   r ec u r s i v el y .   A l g o r ith m   2   ex p lai n s     th e  en h a n ce m e n t i n   d etail.     Alg o rit h m   2:   R eso l v i n g   t h e  I s s u e  i n   ( 9 )   Input:   parameters   , Learning Data P, Layer_size, number of features selected    <  .   Initialize:    = 50 ,  = 0 , = 10 − 7 .   While  ≤      and non - converge  do     Keep others constant a nd renew    and    with the help of Equation (10).     Make    as constant and renew  1 , 2     1 , 2   with the help of Equation (13).     Check for the constraints of convergence:  ‖  −   ‖ ∞ < .   End   Output:  ,  ,  ,  ,    (  = ′ (  +  ) ) Ca n  be   ut il iz ed   as   an   in p ut   ne xt   fo r   ou r  al go ri th m ,  to   fo rm   th e  fr am ew or k   of stack.   Examine:   the representation of the new features can be done as:     = ′ (   +  )         4.   E XP E R I M E NT A L  RE SUL T   AND  ANA L YS I S   W e  r ep r esen t   th e  q u a n titati v e  o u tco m es  to   esti m a te  th e  ef f icien c y   o f   m o d i f ied   au to - en co d er s   in     th e  b io m ed ical  s ig n al  co m p r e s s io n .   MI MI C - I I   [ 2 1 ] ,   th e  d atab ase  ca n   b e  av ailab le  i n   2   f o r m s .   I n   1 st   f o r m ,     th e  in ter ested   r esear ch er s   ca n   g et   th e  te x t  v er s io n   o f   f lat - f ile  o f   m ed ical  d atab ase  an d   also   th e  s c h e m e  o f   ass o ciate d   d atab ase  w h ich   p e r m its   to   r ec r ea te  th e  d atab ase   u tili z in g   t h eir   tec h n iq u e  o f   c h o ice.   I n   2 nd   f o r m ,   atten ti v e  r esear ch er s   ca n   o b t ain   ac ce s s   to   d atab ase  v ia  s e cu r e  w it h   p ass w o r d   w eb   s er v ices.  T h e  d atab ase   r esear ch er s   n ee d   th e  co n s u m er s   to   ex p lain   th e m s el v es  w it h   th e  h elp   o f   d atab ase  la y o u t  to   th e  q u er ies  o f   p r o g r a m   d atab ase  u tili z in g   t h e  SQL   ( Q u er y   o u tp u t  ca n   b e  ex p o r ted   to   co m m a - s ep ar ated   files   to   b e  an al y ze d   o f fl i n e) .   T h e  q u er y   o u tp u t  is   tr an s p o r ted   to   th e  f ile s   as   co m m a - s ep ar ated   to   b e  ex a m in ed   o f f li n e  u til izin g   s tatis t ical  o r   an o th er   s o f t w ar e.   T h e  d ata  is   p r o ce s s in g   an d   ac ce s s in g   f r o m   t h e  MI MI C - I I ,   w h ic h   is   v er y   co m p le x .   I t  ca n   b e  h i g h l y   s u g g ested   t h at  t h e  s t u d ies  ar e  b as ed   o n   th e  MI MI C - I I   d atab ase  th at  ca n   b e  d ir ec ted   as  co llab o r ativ e  ef f o r ts ,   w h i ch   co n tai n   s ta tis t ical,   r elatio n al  an d   cli n ical  d atab ase  e x p er tis e.   A t  t h e  e n d ,     w e   u t ilized   P h y s io   n et  MI MI C   I I   d atab ase  [ 2 1 ]   th at   co n s i s ts   i n f o r m atio n   tr ac es  f o r   t h e  E C G.   A d d itio n a ll y ,     w e   ass u m ed   o u r   E C G  tr ac es,  w h ich   d ev elo p ed   v ia   th e   Z ep h y r ’ s   B io ,   h ar n e s s   3   h ea r t  r ate  m o n ito r .     W e  r ep r esen t   th e  ch o s e n   o u tc o m e s   w h ic h   is   g o tte n   f r o m   t h e  to tal  o f   1 6 9 8 5   lik e  s eq u en c es  f r o m   3   v ar io u s   P h y s io   n et  o f   p atien ts   a s   w e ll   as  1 4 0 0   f o r   o u r   m eth od  o f   E C G   m ea s u r e m e n ts   a n d   th e  tes t  is   p ick ed   s o   as  to   co v er   th e  i m p o r tan t r an g e  o f   s itu atio n s .     Fig u r e   1   r ep r esen ts   th e  ac tu al   s ig n al  g r ap h s   an d   r ec r ea ted   t h e  w a v ef o r m   o f   E C G  s ig n al  w it h   tr ac e   1 0 0 .   A s   w e  ca n   s ee   t h e  g r ap h ,   th e  ac t u al  s i g n a l  w as   r ec r ea ted   s u cc es s f u l l y   w it h   t h e  h elp   o f   p r o p o s ed   m o d el   co m p r es s io n .   T h e  m o d i f ied   au to   en co d er   ( MA E )   w as  wo r k ed   in   r ec r ea tin g   all  R   i n   ac tu al  s i g n al  w it h     th e  h elp   o f   a m p lit u d e  d if f er en ce .   1 7   f r ag m en ts   w it h   tr ac e  1 0 0   w er e  u til ized   in   test   p h ase.   Fig u r e   2   r ep r esen ts   t h e  ac tu a l   s ig n al  g r ap h   a n d   r ec r ea ted   th e  E C G  s ig n al  w a v e f o r m   w it h   tr ac e  1 0 0 .     W h er ea s ,   w e  ca n   ce e  t h at  t h e  g r ap h ,   th a t  ac tu al  s i g n a l  w as  r ec r ea ted   s u cc ess f u ll y   at  r ec ei v er   w it h   t h e  h e lp   o f   p r o p o s ed   m o d el  co m p r ess io n .   T h e  M A E   w as   s u cc es s f u l   i n   r ec r ea tin g   th e   ac tu a l  s ig n al  w i th   t h e  h elp   o f   lit tle  d if f er e n ce   an d   as t h e  h id d en   n o d es  w er e  m a x i m izi n g   t h e  r ec o n s tr u ct io n   ac cu r ac y   also   i n cr ea s es.   Fig u r e   3   r ep r esen ts   t h e  ac tu a l   s ig n al  g r ap h   a n d   r ec r ea ted   th e  E C G  s ig n al  w a v e f o r m   w it h   tr ac e  1 0 0 .     Fro m   th e  g r ap h ,   w e  ca n   s ee   th e  d ev elo p m en t  i n   th e   r ec o n s tr u cted   s ig n al  w it h   th e  ac tu al  s ig n al.     W ith   m ax i m ize s   t h e  h id d en   n o d es  th e  ac c u r ac y   o f   r ec o n s tr u cti n g   h a s   i m p r o v ed   w h e n   co m p ar ed   w i th   h id d en   n o d es  2   an d   4 .   Fig u r e   4   s h o ws  th e  i m p r o v e m en t  in   t h e  r ec o n s tr u cte d   s ig n al  o f   E C G  s ig n al  at  r ec eiv er   w i th   th at  o f   ac t u al  s i g n a l.  I n   th e  a b o v e  f ig u r e  u s es  2 4   h id d en   n o d es  f o r   tr ain in g   an d   r ec o n s t r u ctin g   t h e  s i g n al.     T h e  r ec o n s tr u cted   s ig n al  i s   h a v in g   n eg l ig ib le  a m p lit u d e  d if f er en ce   w ith   r esp ec t to   o r ig i n al   s ig n al.     Fig u r e   5   r ep r esen ts   th e   ac tu a l   s ig n al  g r ap h   a n d   t h e  r ec r ea ted   th e  w a v ef o r m   o f   a n   E C G  s i g n al   w it h   tr ac e  1 0 0 .   A s   w e  ca n   s ee   f r o m   th e  g r ap h ,   t h e  ac tu al  s i g n a l  w as  s u cc es s f u l l y   r ec r ea ted   w it h   t h e  p r o p o s e d   m o d el   o f   co m p r ess io n   f o r   h id d en   n o d es  4 8 .   T h e  m o d i f ied   au to   e n co d er   m o d el  s u cc ee d ed   in   r ec o n s tr u ct in g   w it h   t h at  o f   ac t u al  s i g n al  w it h   ze r o   am p lit u d e  d if f er en ce .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       B io - s ig n a ls   co mp r ess io n   u s in g   a u to - e n co d er ( S u n ilku ma r   K .   N . )   431       Fig u r e  1 .   Featu r e  g r ap h   at  h id d en   n o d es =   2       Fig u r e  2 .   Featu r e  g r ap h   at  hi d d en   n o d es =   4           Fig u r e  3 .   Featu r e  g r ap h   at  h id d en   n o d es =   1 2       Fig u r e  4 .   Featu r e  g r ap h   at  h id d en   n o d es =   2 4           Fig u r e  5 .   Featu r e  g r ap h   at  h id d en   n o d es =   4 8       Fig u r e   6   s h o w s   t h e  r o o t  m ea n   s q u ar e  er r o r   v s   en er g y   co n s u m p tio n   ( j o u le  p er   b it)  u s i n g   o u r   p r o p o s ed   m o d el  a n d   SU R F   [ 24 ] ,   w h er e  o u r   m o d if ied   a u to - en co d er   g o t   less   R MSE   w . r . t  SUR F  [ 2 4 ]   ap p r o ac h .   Fig u r e   7  s h o w s   th e   R M SE  ( %)  w it h   r e s p ec t  to   C o m p r es s io n   E f f icie n c y   w h er e  o u r   m o d el  h as   p er f o r m ed   s i g n i f ica n tl y   w ell  w . r . t  SU R F  [ 24 ]   ap p r o ac h .   Fig u r e   8   r ep r esen ts   t h e   R MSE   w it h   r eg ar d s   to   th e   v ar io u s   n u m b er   o f     th e  Hid d en   No d es,  w h er e  o u r   m o d el  h as p er f o r m ed   s ig n i f ica n tl y   w ell  w . r . t SU R F [ 24 ]   ap p r o ac h .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 1   :   4 2 4   -   433   432       Fig u r e  6 .   R MSE   v s   e n er g y   c o n s u m p t io n       Fig u r e  7 .   R MSE   v s   c o m p r ess i o n   e f f icie n c y           Fig u r e  8 .   R MSE   w it h   r esp ec t t o   d if f er en t  n u m b er   o f   h id d en   n o d es       5.   CO NCLU SI O N     I n   th i s   r esear ch   w o r k ,   w e  h av e  p r esen ted   B io   s ig n a l  co mp r ess io n   u s in g   a u to   en co d e r s   ( B C A E )   co m p r es s io n   al g o r it h m   f o r   wea r ab le  f itn e s s   m o n ito r s   u s i n g   I o T .   W e  p r o p o s ed   th e  E C G - b ased   b io m etr ic  s y s te m   w h er ea s   t h e  less er   d i m en s io n a l  o f   n o n - li n ea r   r ep r esen tat io n s   o f   t h e  h ea r tb ea t  te m p lates  ar e  lear n ed   th r o u g h   t h e  d ee p   m o d if ied   Au to   en co d er .   T h is   s tu d y   also   r ep r esen ts   t h e  ef f icie n t  s i g n a l  o f   E C G  co m p r es s io n   m et h o d   w h ic h   i s   u tili ze d   i n   b io m ed ical  f ield   i.e .   e - h ea l th   ap p licatio n s ,   Ho lter   s y s te m s   an d   tele m etr y .       T h e  p r o p o s ed   m eth o d   o f   co m p r ess io n   i n te g r ate s   th e   ar ch ite ctu r e  o f   M A E ,   w h ic h   h av e   r e ce n tl y   b ec o m e  v er y   p o p u lar   in   t h e  m ac h in e   lear n i n g   ( ML )   f ie ld .   T h er ef o r e,   it  c an   b e  p o s s ib le  to   g et   t h e  d ata   in   th e   d ee p   la y er s   ab o u t  th e   ac tu a l  i n p u t  s i g n al ,   co n s is tin g   lo w er   lev el   to   h ig h er   lev el   o f   f ea t u r es.  I n   t h is   s t u d y ,   th e   d ee p   s tr u ct u r e  o f   M A E   is   p r o p o s ed ,   2 0 0 0 × 1   E C G  s i g n als  w er e  r ec r ea ted   s u cc es s f u ll y   b y   s h o w i n g   o n l y     62 × 1   d im e n s io n .   T h e  ap p licatio n   o f   co m p r eh e n s i v e  w as  m ad e  o n   th e  4 8 0 0   f r ag m e n ts   o f   2 0 0 0   s a m p les  f r o m   th e  4 8   p atie n ts   in   th e   d atase t  o f   MI T - B I H  ar r h y th m ia.   W ith   t h e  h elp   o f   p r o p o s ed   m o d el,   th e   i m p o r ta n t  co m p r es s io n   o u tco m es   w er e   g ai n ed   w i th   t h e  r ate  o f   C R   3 2 . 2 5   an d   a n   a v er ag e   r ate  o f   P R D   2 . 7 3 %.    T h e  p r o p o s ed   m et h o d o lo g y   a ls o   h as  th e  s tr u ct u r e  w h ich   c an   b e  u til ized   s af e l y   to   tr a n s f er   th e  b io m ed ical   in f o r m atio n   to   r e m o te  lo ca tio n s   s ec u r el y .       RE F E R E NC E S     [1 ]   P .   P a tel   a n d   A .   T h a k k a r,   “ T h e   u p su rg e   o f   d e e p   lea rn in g   f o r  c o m p u ter  v isio n   a p p li c a ti o n s , ”  In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   5 3 8 - 5 4 8 ,   2 0 2 0 .     [2 ]   S.  Na re jo ,   e t  a l. ,   “ EE G   Ba se d   Ey e   S tate   Clas si f ic a ti o n   u si n g   De e p   Be li e f   N e t w o rk   a n d   S tac k e d   A u to En c o d e r ,”   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  E lec trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   6 ,   n o .   6 ,   p p .   3 1 3 1 - 3 1 4 1 ,   2 0 1 6 .    [3 ]   P .   Re im a n n   a n d   A .   S c h ü tze ,   “ F ir e   d e tec ti o n   in   c o a l  m in e s  b a se d   o n   se m ico n d u c t o r  g a s  se n so rs,”  S e n s or   Rev iew ,  v o l.   3 2 ,   n o .   1 ,   p p .   4 7 - 5 8 ,   2 0 1 2 .     [4 ]   F .   Ya s m e e n ,  e t  a l. ,   “ De te c ti o n   o f   Re a l  T i m e   QRSCo m p lex   Us in g   Wav e letT r a n sf o r m , ”  In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e ri n g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   8 ,   n o.   5 ,   p p .   2 8 5 7 - 2 8 6 3 ,  2 0 1 8 .    [5 ]   S .   W o ld ,   e t  a l. ,   “ P ri n c ip a l  c o m p o n e n t  a n a ly sis,”   Ch e mo m e trics   a n d   In tell ig e n t   L a b o r a to ry   S y st e ms ,   v o l.   2 ,   n o .   1 - 3 ,  p p .   3 7 - 5 2 ,   1 9 8 7 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       B io - s ig n a ls   co mp r ess io n   u s in g   a u to - e n co d er ( S u n ilku ma r   K .   N . )   433   [6 ]   F .   M o rc h e n ,   “ T i m e   s e ries   fe a t u re   e x trac ti o n   f o r  d a ta  m in in g   u sin g   DWT   a n d   DFT , ”   Tec h .   Re p .   No .   3 3 ,     De p .   M a th m a ti c s Co m p u t.   S c i.   P h il ip p s - Un iv e rsity   M a rb u rg ,   p p .   1 - 31 ,   2 0 0 3 .     [7 ]   R.   Ya n ,   e t  a l . ,   “ W a v e lets  f o r  f a u lt   d iag n o sis  o f   ro tary   m a c h in e s:  A   re v ie w   w it h   a p p li c a ti o n s,”   S ig n a l  Pro c e ss in g ,  v o l.   9 6 ,   p p .   1 - 1 5 ,   2 0 1 4 .     [8 ]   N.  He l w ig ,   e t  a l. ,   “ Co n d it i o n   m o n it o rin g   o f   a   c o m p lex   h y d ra u li c   s y ste m   u sin g   m u lt iv a riate   sta ti stics , ”   in   2 0 1 5   IEE E  In ter n a t io n a l  I n stru me n t a ti o n   a n d   M e a su re me n t  T e c h n o l o g y   C o n f e re n c e   ( I2 M T C)  Pro c e e d in g s ,   p p .   2 1 0 - 2 1 5 ,   2 0 1 5 .    [9 ]   S .   S .   Ko h l i,   e t  a l. ,   “ Hilb e rt  T ra n s fo rm   Ba se d   A d a p ti v e   EC G   R - P e a k   De te c ti o n   T e c h n iq u e , ”   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v ol .   2 ,   n o .   5 ,   p p .   6 3 9 - 6 4 3 ,   2 0 1 2 .   [1 0 ]   M .   M o h tas h a m i  a n d   M .   Ef tek h a r i,   “ Us in g   a   n o v e l  m e rit   f o r  f e a tu re   se lec ti o n   b a se d   o n   r o u g h   se t   th e o ry , ”   2 0 1 8   6 t h   Ira n ia n   J o in t   Co n g re ss   o n   Fu zz y   a n d   In tell ig e n t   S y ste ms   ( CFIS ) ,   K e r m a n ,   p p .   6 8 - 70 ,   2 0 1 8 .   [1 1 ]   Z.   P a w lak ,   “ Ro u g h   se ts , ”   In t e rn a t io n a l   J o u rn a l   o f  P a ra ll e l  Pr o g r a m min g ,   v o l .   1 1 ,   n o .   5 ,   p p .   3 4 1 - 3 5 6 ,   1 9 8 2 .   [1 2 ]   V .   Bo l o n - Ca n e d o ,   e t  a l. ,  “ A   re v iew   o f   m icro a rra y   d a tas e ts   a n d   a p p li e d f e a tu re   se lec ti o n   m e th o d s , ”   In f o rm a ti o n   S c i e n c e s ,   v o l.   2 8 2 ,   p p .   1 1 1 - 1 3 5 ,   2 0 1 4 .   [1 3 ]   Y.  M a ,   Y.  W a n g ,   J.  Ya n g ,   Y.  M iao   a n d   W .   L i,   " Big   He a lt h   A p p li c a ti o n   S y ste m   b a se d   o n   He a lt h   In tern e t  o f   T h in g s  a n d   Big   Da ta,"   in   IEE E  Acc e ss ,   v o l.   5 ,   p p .   7 8 8 5 - 7 8 9 7 ,   2 0 1 7 .   [1 4 ]   L a k sh m in a ra y a n a   M .   a n d   M .   S a rv a g y a ,   “ OFCS :  Op ti m ize d   F ra m e w o rk   o f   Co m p re ss iv e   S e n sin g   f o r  M e d ica l   Im a g e s  i n   Bo tt len e c k   Ne tw o rk   C o n d it io n , ”   I n ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f  El e c trica l   a n d   Co m p u ter   E n g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   8 ,   n o .   5 ,   p p .   2 8 2 9 - 2 8 3 8 ,   2 0 1 8 .     [1 5 ]   S .   F a u v e l  a n d   R.   K.  W a rd ,   “ An   En e rg y   Eff i c ien t  Co m p re ss e d   S e n sin g   F ra m e w o rk   f o r  th e   C o m p re ss io n   o f   El e c tro e n c e p h a lo g ra m   S ig n a ls, ”   S e n so rs ,  v o l.   1 4 ,   n o .   1,   p p .   1 4 7 4 - 1 4 9 6 ,   2 0 1 4 .     [1 6 ]   M .   M o h sin a   a n d   A .   M a ju m d a r,   “ Ga b o r  Ba se d   A n a l y sis  P rio r  F o rm u latio n   f o r  EE G   S ig n a l  R e c o n stru c ti o n , ”   Bi o me d ica l   S i g n a l  Pr o c e ss in g   a n d   Co n tro l ,  v o l.   8 ,   n o .   6 ,   p p .   9 5 1 - 9 5 5 ,   2 0 1 3 .     [1 7 ]   F .   P a re sc h i,   e t  a l. ,  “ Ha rd w a re - A l g o rit h m s  Co - De sig n   a n d   Im p lem e n tatio n   o f   a n   A n a lo g - to - I n f o rm a ti o n   Co n v e rter  f o r  Bio sig n a ls  Ba se d   o n   C o m p re ss e d   S e n sin g , ”   IEE E  T r a n s a c ti o n s  o n   Bi o me d ica l   Circ u it s  a n d   S y ste ms ,  v o l.   1 0 ,  no.   1 ,   p p .   1 4 9 - 1 6 2 ,   2 0 1 5 .    [1 8 ]   F .   Ch e n ,   e t  a l. ,  “ De sig n   a n d   A n a l y si s  o f  a   Ha rd w a re - E ff icie n t  Co m p re ss e d   S e n sin g   A rc h it e c tu re   f o r  D a ta  Co m p re ss io n   in   W irele ss   S e n so rs , ”   IEE E  J o u rn a l  o f  S o li d - S t a te Ci rc u it s ,  v o l.   47 ,   n o .   3 ,   p p .   7 4 4 - 7 5 6 ,   2 0 1 2 .     [1 9 ]   N.  V e rm a   a n d   A .   Ch a n d ra k a sa n ,   “ A n   u lt ra   lo w   e n e rg y   1 2 - b it   ra te - r e so lu ti o n   sc a lab le  S A R  A DC  f o r  w irele ss   se n so r  node , ”   I EE E  J o u rn a l  o f  S o li d - S ta t e   Circ u it s ,  v o l.   4 2 ,   n o .   6 ,   p p .   1 1 9 6 - 1 2 0 5 ,   2 0 0 7 .     [2 0 ]   R.   Ha rriso n   a n d   C.   C h a rles ,   “ A   lo w - p o w e r  lo w - n o ise   CM OS  a m p li f ier  f o r  n e u ra l  re c o rd in g   a p p li c a ti o n s, ”   IEE E   J o u rn a l  o f  S o li d - S t a te   Circ u it s ,  v o l.   3 8 ,   n o .   6 ,   p p .   9 5 8 - 9 6 5 ,   2 0 0 3 .     [2 1 ]   Z.   Zh a n g ,   e t  a l. ,  “ Co m p re ss e d   se n sin g   f o r  e n e rg y - e ff icie n t  w irele ss   tele m o n it o rin g   o f   n o n in v a siv e   f e t a l  EC G   v i a   b lo c k   sp a rse   Ba y e sia n   lea rn in g , ”   IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   Bi o me d i c a l  En g in e e rin g ,  v o l .   6 0 ,   n o .   2 ,   p p .   3 0 0 - 3 0 9 ,   2 0 1 3 .     [2 2 ]   M .   H .   Ka m a l,   e t  a l. ,   “ Co m p re ss i v e   M u lt ich a n n e l  C o rti c a l  S ig n a l  Re c o rd in g , ”  2 0 1 3   IEE E  I n ter n a ti o n a l  C o n fer e n c e   on  A c o u stics ,   S p e e c h ,   a n d   S ig n a l   P ro c e ss in g ,   2 0 1 3 .     [2 3 ]   A .   M a ju m d a r,   e t  a l. ,  “ L o w - ra n k   M a tri x   Re c o v e r y   A p p ro a c h   f o r  En e rg y   Eff i c ien t  EE G   A c q u isit io n   f o r  W irele ss   Bo d y   A r e a   Ne t w o rk , ”   S e n so rs ,   v o l.   1 4 ,   n o .   9 ,   p p .   1 5 7 2 9 - 1 5 7 4 8 ,   2 0 1 4 .   [2 4 ]   Z.   Zh a n g ,   e t  a l. ,  “ S p a ti o tem p o ra l  S p a rse   Ba y e sia n   L e a rn in g   w it h   A p p li c a ti o n s  t o   Co m p re ss e d   S e n sin g   o f   M u lt ich a n n e l  P h y sio lo g ica l  S ig n a ls, ”   IEE E  T ra n s a c ti o n s  o n   N e u ra l  S y ste ms   a n d   Reh a b il i ta ti o n   En g i n e e rin g ,    v o l.   2 2 ,   n o .   6 ,   p p .   1 1 8 6 - 1 1 9 7 ,   2 0 1 4 .     [2 5 ]   Z.   Zh a n g   a n d   B.   D.  Ra o ,   “ Ex ten sio n   o f   S BL   A l g o rit h m s  f o r  th e   Re c o v e r y   o f   Blo c k   S p a rse   S ig n a ls  with   I n tra - Blo c k   Co rre latio n , ”   IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   S ig n a l  Pro c e ss in g ,  v o l.   6 1 ,   n o .   8 ,   p p .   2 0 0 9 - 2 0 1 5 ,   2 0 1 3 .     [2 6 ]   S .   P a n ,   e t   a l. ,   “ A d v e rs a riall y   Re g u lariz e d   G ra p h   A u to e n c o d e r  f o r  G ra p h   E m b e d d in g , ”   Pro c e e d in g s   o f  th e   T we n ty - S e v e n th   I n ter n a t i o n a l  J o in t   Co n fe re n c e   o n   Arti f icia l  I n telli g e n c e   ( IJ CAI - 18) ,   p p .   2 6 0 9 - 2 6 1 5 ,   2 0 1 8 .   [2 7 ]   Z.   Zh a n g ,   T .   P .   Ju n g ,   S .   M a k e ig ,   Z.   P i  a n d   B.   D.  Ra o ,   " S p a ti o tem p o ra l  S p a rse   Ba y e sia n   Lea rn in g   w i th   A p p li c a ti o n s   to   Co m p re ss e d   S e n sin g   o f   M u l ti c h a n n e l  P h y sio lo g ica l  S ig n a ls , "  IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   Ne u r a l  S y ste ms   a n d   Reh a b il it a ti o n   E n g i n e e rin g ,   v o l .   2 2 ,   n o .   6 ,   p p .   1 1 8 6 - 1 1 9 7 ,   2 0 1 4 .     [2 8 ]   Jin k w o n   K . ,   Ha n g   S .   S . ,   Kw a n g s o o   S . ,   M y o u n g h o   L .,   “ Ro b u st alg o rit h m   f o r  a rrh y th m ia  c las si f ica ti o n   i n   ECG   u sin g   e x tre m e   lea rn in g   m a c h in e ,”   2 0 1 1 .   [ O n li n e ] .   Ava il a b le: h tt p s://l i n k . s p rin g e r.c o m/ a rticle /1 0 . 1 1 8 6 / 1 4 7 5 - 9 2 5 X - 8 - 3 1 .     [2 9 ]   Jin g   N . ,   V icto ria  G . ,   S h irl e y   G . ,   G a e ll e   L . ,   Ch e e   T .  P. ,   “ A  n o v e l  a p p r o a c h   to   d e tec t  a tri a l  f ib ril latio n   e ff icie n tl y   a n d   a c c u ra tel y   f ro m   4 8   h o u rs  o f   EC G  d a ta ,”   J o u rn a l  o f  El e c tro n ics   a n d   Co mm u n ic a ti o n   En g in e e rin g   R e se a rc h ,   v o l.   2 ,  n o .   1 ,   p p .   01 - 06 ,   2 0 1 4 .   [3 0 ]   J.  W .   Ch o i,   B.   S h im ,   Y.  Din g ,   B .   Ra o ,   a n d   D.  I.   Kim ,   “ Co m p re ss e d   se n sin g   f o r  w irele ss   c o m m u n ica ti o n s:  Us e f u l  ti p s a n d   tri c k s , ”   IEE E  Co mm u n .   S u rv e y s T u ts.,   v o l.   1 9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 5 2 7 – 1 5 5 0 ,   2 0 1 7 .   [3 1 ]   X .   W a n g ,   et   a l. ,   “ Co m m u n i t y   p re se rv in g   n e t w o rk   e m b e d d in g ,”   i n  T h e   3 1 st  AAAI   Co n fer e n c e   o n   Arti fi c ia l   In telli g e n c e ,   p p.   2 0 3 - 2 0 9 ,   2 0 1 7 .   [3 2 ]   S .   A v i y e n te,  “ Co m p re ss e d   S e n sin g   F ra m e w o rk   f o r  EE G   Co m p re ss io n , ”  IEE E   W o rk sh o p   o n   S t a ti stica l   S i g n a l   Pro c e ss in g ,   p p .   1 8 1 - 1 8 4 ,   2 0 0 7 .     [3 3 ]   C .   W a n g ,   e t  a l. ,   “ M GA E :  M a rg in a li z e d   g ra p h   a u t o e n c o d e r  f o r  g ra p h   c lu ste rin g ,”   i n  CIKM ’1 7 ,   p p.   889 - 8 9 8 ,   2 0 1 7 .   [3 4 ]   J.  Ch ian g   a n d   R.   K.  W a rd ,   “ En e rg y - E ff icie n t  Da ta  R e d u c ti o n   T e c h n iq u e s  f o r  W irele ss   S e i z u re   De te c ti o n   S y ste m s, ”   S e n so rs ,  v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   2 0 3 6 - 2 0 5 1 ,   2 0 1 4 .    [3 5 ]   W .   Din g ,   Y.   L u ,   F .   Y a n g ,   W .   Da i,   P .   L i,   S .   L iu ,   a n d   J.  S o n g ,   “ S p e c trall y   e ff icie n t  CS I  a c q u isit io n   f o r  p o w e r   li n e   c o m m u n ica ti o n s:  A   Ba y e sia n   c o m p re ss i v e   se n sin g   p e rsp e c ti v e , ”   IEE E  J .   S e l.   Are a s  C o mm u n . ,   v o l.   3 4 ,   n o .   7 ,     p p .   2 0 2 2 - 2 0 3 2 ,   j u l .   2 0 1 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.