I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.  14 ,   No .   1 Ma r ch   20 25 ,   p p .   2 5 4 ~ 2 64   I SS N:  2089 - 4864 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es . v 1 4 . i 1 . pp 2 54 - 2 64          254       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   M ulti m o da recog nition w ith  deep l ea rning a udio i m a g e ,   a nd   text       Ra v i G u mm u la Vino t h ku ma Aru m ug a m ,   A bil a s ha   Ara ng a na t ha n   D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   D r .   M . G . R .   E d u c a t i o n a l   a n d   R e se a r c h   I n st i t u t e ,   C h e n n a i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   1 ,   2 0 2 4   R ev i s ed   Sep   1 1 ,   2 0 2 4   A cc ep ted   Sep   2 8 ,   2 0 2 4       Em o ti o n   d e tec ti o n   is  e ss e n ti a in   m a n y   d o m a in in c lu d in g   a ffe c ti v e   c o m p u ti n g ,   p sy c h o lo g ica a ss e ss m e n t ,   a n d   h u m a n   c o m p u ter  in tera c ti o n   (HCI).  It  c o n tras ts  t h e   stu d y   o f   e m o ti o n   d e tec ti o n   a c ro ss   tex t,   ima g e ,   a n d   sp e e c h   m o d a li ti e to   e v a lu a te  st a te - of - th e - a rt  a p p ro a c h e in   e a c h   a re a   a n d   id e n ti f y   th e ir  b e n e f it a n d   sh o rt c o m in g s.  W e   lo o k e d   a p re se n m e th o d s,   da tas e ts ,   a n d   e v a lu a ti o n   c rit e ria   b y   c o n d u c ti n g   a   c o m p re h e n siv e   li tera tu re   re v ie w .   In   o rd e to   c o n d u c o u st u d y ,   we   c o ll e c d a ta,  c lea n   it   u p ,   i d e n ti f y   it s   c h a ra c teristics   a n d   th e n   u se   d e e p   lea rn in g   (DL m o d e ls.  In   o u r   e x p e rim e n ts   w e   p e r f o r m e d   tex t - b a se d   e m o t io n   id e n ti f ica ti o n   u sin g   l o n g   s h o rt - term   m e m o r y   ( L S T M ),   ter m   f re q u e n c y - in v e rse   d o c u m e n f re q u e n c y   (T F - IDF)  v e c to rize r ,   a n d   im a g e - b a se d   e m o ti o n   re c o g n it io n   u sin g   a   c o n v o lu ti o n a l   n e u ra n e tw o rk   (CNN a lg o rit h m .   Co n tri b u t in g   to   t h e   b o d y   o f   k n o w led g e   in   e m o t io n   re c o g n it i o n ,   o u st u d y ' re su lt p ro v id e   li g h o n   th e   in n e r   w o rk in g s   o f   d iff e r e n m o d a li ti e s.  Ex p e ri m e n tal  f in d in g v a li d a te  th e   e ff ica c y   o th e   p ro p o se d   m e th o d   w h il e   a lso   h ig h l ig h ti n g   a re a s f o im p ro v e m e n t.   K ey w o r d s :   C o n v o lu tio n al  n e u r al  n e t w o r k     E f f icac y   E m o tio n   d etec tio n   E v alu a tio n   cr iter ia   L o n g   s h o r t - ter m   m e m o r y     T er m   f r eq u e n c y - i n v er s d o cu m en t f r eq u e n c y   v ec to r ize r   T h is i 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 :   R av i G u m m u la   Dep ar tm en t o f   E l ec t r o n ics   an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r in g ,   Dr .   M . G . R .   E d u c ati o n al   an d   R esea r ch   I n s t itu te     C h e n n ai,   T am i l N ad u ,   I n d ia   E m ail:  r av i.g u m m u la @ g m a il. co m         1.   I NT RO D UCT I O N     Ma n y   i n telli g e n t   s y s te m s   m i g h b en ef i g r ea tl y   f r o m   a u to m a ted   em o tio n   r ec o g n itio n ,   in cl u d in g   th o s e   u s ed   i n   o n l in g a m i n g ,   d i g ita ad v er tis i n g ,   h ea l th ca r a n d   co n s u m er   f ee d b ac k   co llectio n .   Fo r   in s ta n ce ,   b y   ad ap tin g   t h e   g a m i n ter f ac e   a cc o r d in g   to   t h u s er ' s   e m o tio n al  s tate ,   a n   e m o t io n   r ec o g n it io n   f u n ctio n   m ig h t   p o ten tiall y   en h a n ce   p la y er   e n g a g e m en i n   o n li n g a m i n g .   I n   s i m ilar   w a y   l iv e   e m o tio n   d etec t io n     m o d u le  m a y   p r o v id th s elli n g   f ir m   i m m ed iate  e m o tio n al  f ee d b ac k   w h e n   cu s to m er   b u y s   o n li n e,   allo w i n g   th e m   to   p r esen t h c u s to m er   n e w   o f f er s .   Hea l th ca r p r o v id er s   m a y   b etter   m o n ito r   th eir   p atien t s '   p h y s ical  a n d   m en tal  h ea l th   v ia  e m o tio n   d etec tio n ,   w h ic h   i n   tu r n   h elp s   t h e m   p r o v id t h e   m o s ap p r o p r iate  m ed icatio n   o r   th er ap y   [ 1 ]   I n telli g en co n v er s a tio n al   s y s te m s ,   s m ar citie s ,   af f ec t - a w a r e - h ea lt h ,   af f ec t - a w ar lear n in g ,   an d   tr av el  r ec o m m en d atio n   s y s te m s   ar j u s f e w   o f   th m a n y   ap p licatio n s   th a ar e   u s i n g   e m o tio n all y - a w ar e   in telli g e n s y s te m s   [ 2 ] .   A   lo o f   s y s te m s   r el y   o n   tex t u al  o r   e m o tio n - b ased   in p u ts .   Fo r   ex a m p le,   t h er h a v e   b ee n   s u g g esti o n s   f o r   e m o tio n - a w ar e - h ea lt h   s y s te m s   t h at  s ea r ch   f o r   ce r tain   k e y w o r d s   i n   p atien i n p u i n   o r d er   to   id en tify   e m o tio n s   [ 3 ] .   W h av d ev elo p ed   tr ip   r ec o m m e n d atio n   a lg o r it h m s   th at  ar b ased   o n     co n tex o r   e m o tio n   a n d   af f ec t - a w ar lear n i n g   tech n o lo g ie s   [ 4 ] [ 6 ] .   I m p r o v in g   th q u al it y   lif o f   p eo p le  m ig h t   b ac h iev ed   b y   an   a f f ec t - a war s m ar cit y 's  ab ilit y   to   r ec o g n ize  a n d   s h o w   e m o tio n s   th r o u g h   t h u s o f   h as h ta g s ,   k e y w o r d s ,   an d   em o tio n s   [ 7 ] .   E ac h   o f   th ese  s y s te m s   p r i m ar il y   r elie s   o n   tex o r   em o tio n s   to   d etec e m o tio n s   [ 8 ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864         Mu ltimo d a l reco g n itio n   w ith   d ee p   lea r n in g :   a u d io ,   ima g e,   a n d   text   ( R a vi  Gu mmu la )   255   Vid eo ,   au d io ,   s h o r w o r d s ,   e m o tio n s ,   lo n g   te x ts ,   s h o r m es s a g es ,   an d   f ac ial  e x p r ess io n s   ar s o m o f   th i n p u t s   th a m a y   b u tili ze d   to   d etec e m o tio n s .   Fo r   th ese  in p u t s ,   ap p licatio n s   e m p lo y   v ar iet y   o f   f o r m ats .   Fo r   in s ta n ce ,   w h er ea s   v id eo   is   o f te n   u s ed   in   g a m in g   s y s te m s ,   s h o r m es s a g es ,   an d   e m o tio n s   ar m o r co m m o n   o n   s o cial  n et w o r k in g .   A d d itio n all y ,   s y s te m s   t h at  ca n   id en ti f y   e m o tio n s   f r o m   el ec tr o en ce p h alo g r a m   ( E E G)   d ata  h av b ee n   i n tr o d u ce d   latel y   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   Ho w e v er ,   w ea r in g   a n   E E h a is   i n v a s i v an d   u n co m f o r tab le  f o r   th w ea r er .   A   liter atu r r ev ie w   f o u n d   th a w h en   it  co m es  to   e m o tio n   id e n ti f icatio n ,   s in g le - m o d al  i n p u t o f te n   f ail s   to   m ee t th n ec e s s ar y   ac c u r ac y   s ta n d ar d s   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   A   tec h n iq u f o r   au d io - v is u al   em o tio n   r ec o g n it io n   b ased   o n   d ee p   n et w o r k   f ea tu r ex tr ac tio n   an d   f u s io n   i s   p r esen ted   i n   th i s   s t u d y   [ 1 3 ] .   Fin all y ,   n o n - l in ea r   f ea tu r f u s io n   is   e n s u r ed   b y   u s in g   s u p p o r v ec to r   m ac h in e s   ( SVM s ) ,   w h ic h   ar e   n et w o r k s .   T h ac cu r ac y   o f   d ee p   lear n in g   ( D L )   m o d el s   i s   d ep en d en o n   t h e   av ailab le  d ata  an d   th s tr u ct u r o f   th m o d el,   alth o u g h   it  h a s   s ee n   ex te n s i v u s ag i n   i m a g e,   v id eo ,   an d   au d io   p r o ce s s in g   [ 1 4 ] .   T h er ar e   th r ee   th in g s   th at  t h is   r esear ch   ad d s th p r o p o s ed   s y s te m   ta k es  u s o f   lar g e m o tio n   d ataset  f o r   tr ain i n g ,   th r ee - d i m e n s io n a co n v o lu ti o n al  n e u r al  n et w o r k   ( C NN)   w it h   a n   i n tr icate   k e y   f r a m s elec tio n   tec h n iq u f o r   v id eo   s ig n al s   an d   v ar iety   o f   in f o r m ati v p atter n s   f o r   f ea tu r ex tr ac tio n ,   in cl u d in g   g r a y - s ca le  k e y   f r a m i m ag e s ,   lo ca b in ar y   p atter n   ( L B P )   im a g es ,   an d   i n ter lace d   d er iv ativ p att er n   ( I DP )   im ag e s .         2.   L I T E R AT U RE   SU RVE Y   As  h i g h li g h ted   b y   Ku d ir et  a l.   [ 1 5 ]   m o s r esear ch   in   t h i s   f ield   h as  u tili ze d   as y n ch r o n o u s   d ata  an d   u n i m o d al  o r   m u lti m o d al  s y s te m s .   As  r es u lt,  in co r r ec t   s y n ch r o n izatio n   h as  b ec o m co m m o n   is s u e,   in cr ea s i n g   s y s te m   co m p le x it y ,   an d   d ec r ea s in g   r esp o n s ti m e.   T o   ad d r ess   th is ,   u n iq u m et h o d   h as  b ee n   d ev elo p ed   to   an ticip ate  h u m an   e m o tio n s   f r o m   s p ee c h   an d   f ac ial  ex p r ess io n s .   T h is   m eth o d   e m p lo y s   t w o   f ea t u r v ec to r s r elativ b in   f r e q u en c y   co e f f icie n ( R B F C )   f o r   v o ice  d ata   an d   r elativ s u b - i m a g b ased   ( R SB )   co ef f icie n f o r   v is u al  d ata.   T h f u s io n   s tr ateg y   b et w ee n   th t w o   m o d alitie s   is   b ase d   o n   f ea t u r e - lev el   ca teg o r izatio n   an d   u tili ze s   S VM   w i th   r ad ial  b asis   k er n el.     A cc o r d in g   to   W an g   et  a l.   [ 1 6 ]   esti m at in g   h u m a n   e m o tio n s   u s i n g   co m p u ter   h a v p r o v en   ch alle n g i n g   d u r i n g   co n v er s ati o n al  b r ea k s .   T h eir   s t u d y   u s e s   h y b r id   ap p r o ac h   co m b in i n g   s p ee ch   an d   f ac ial   ex p r ess io n s   to   m ea s u r f u n d am en tal  e m o t io n s .   T h ap p r o ac h   e m p lo y s   R B FC   f o r   au d io   d ata  an d   R SB   f ea t u r es   f o r   v is u al  d ata,   w i th   cla s s i f ic atio n   p er f o r m ed   b y   r ad ial  b a s is   k er n el  SVMs.  T h f i n d in g s   i n d icate   t h at  t h e   p r o p o s ed   f ea tu r e x tr ac ti o n   m eth o d   s i g n if ica n tl y   e n h an ce s   t h e m o tio n   r ec o g n it io n   s y s te m .   I d e m o n s tr ates   th at  t h b i m o d al  e m o tio n   r ec o g n itio n   s y s te m ,   u ti lizi n g   b o th   s p ee ch   an d   f ac ial  e x p r es s io n s ,   o u tp er f o r m s   u n i m o d al  m e th o d s .     A cc o r d in g   to   K h ali et  a l.   [ 1 7 ]   r ec o g n izin g   e m o tio n s   i n   s p o k en   la n g u a g i s   c h alle n g i n g   p ar o f   h u m a n   co m p u ter   in ter ac tio n   ( HC I ) .   As  an   alter n ati v to   co n v e n tio n al  m ac h i n lear n in g   ( ML )   m e th o d s ,   D L   ap p r o ac h es a r in tr o d u ce d .   T h is   ar ticle  s u r v e y s   v ar io u s   ap p r o ac h es a n d   e x a m in e s   cu r r en t r esear ch   o n   e m o tio n   id en ti f icatio n   u s in g   DL .   T h is   r ev ie w   co v er s   d atab ases   u s ed ,   en h an ce m e n ts   to   s p ee ch   e m o tio n   id en tific atio n   an d   its   li m itatio n s .       3.   P RO B L E M   ST AT E M E NT   T h is   s tu d y   p r o p o s es  h y b r id   ap p r o ac h   th at  u s es  s p ee ch   a n d   f ac ial  ex p r ess io n s   to   f in d   f u n d a m e n tal   e m o tio n s   in   an   ar s o n i s d u r in g   co n v er s atio n al  b r ea k   [ 1 8 ] .   Fo r   th e   au d io   an d   v is u al  d ata  r esp ec tiv el y   R B FC s   an d   R SB   tire s   ar u s ed .   Fo r   class i f icatio n   SVM  w i th   r ad ial  b asis   k er n el   is   u s ed .   T h is   s t u d y 's  f i n d in g s   in d icate   th a t,  in   co n j u n ctio n   w it h   t h f u s io n   ap p r o ac h ,   th e   m o s s i g n if ican f ac to r   in f l u en cin g   t h e m o tio n   r ec o g n itio n   s y s te m   is   f ea tu r e   ex tr ac tio n   th r o u g h   s p ee ch   an d   f ac ial  ex p r ess io n .   W h ile  s o m f ac to r s   m a y   h a v e   an   i m p ac o n   t h s y s te m 's   ab ilit y   to   id en ti f y   e m o tio n s ,   th is   i m p ac is   r at h er   s m all  [ 1 9 ] .   T h r o u g h   i n te n tio n a l   f ac ial  e x p r ess io n s ,   it  w as  s h o w n   t h at  th u n i m o d al  e m o t io n   id en ti f icatio n   s y s te m   o u tp er f o r m s   t h b i m o d al   e m o tio n   d etec tio n   s y s te m   i n   ter m s   o f   p er f o r m a n ce .   p r o p e r   d atab ase  is   em p lo y ed   to   ad d r ess   th   p r o b lem   [ 2 0 ] .   T h s u g g ested   e m o tio n   r ec o g n itio n   s y s te m   o u tp e r f o r m ed   th o t h er s   i n   ter m s   o f   f u n d a m en tal   e m o tio n al  cla s s e s .       4.   P RO P O SE M O DE L   E m o tio n s   ar i m p o r tan to   h u m an   p er ce p tio n   an d   co m m u n i ca tio n   an d   h av s u b s ta n tia in f lu e n ce   o n   ac tio n s   an d   ch o ices.  C o n s e q u en tl y ,   e m o tio n   d etec tio n   h a s   b ee n   tr en d in g   r ec en tl y ,   w it h   f o cu s   o n   h u m a n   e m o tio n   r ec o g n i tio n   an d   class if icatio n   ac r o s s   s ev er al  m ed ia   ty p es  ( e. g . ,   i m a g es,  tex t ,   an d   au d io )   [ 2 1 ] .   I n   o u r   r esear ch ,   w ad o p m u lti - m o d al  ap p r o ac h   to   em o tio n   r ec o g n itio n ,   en co m p a s s i n g   tex t,  i m a g e ,   an d   au d io   m o d ali ties .   O u r   g o al  is   to   id en ti f y   t h s e v en   p r i m ar y   e m o ti o n s an g er ,   f ea r ,   d is g u s t,  n e u t r al,   h ap p y ,   s o r r o w ,   an d   s u r p r is ac r o s s   d if f er en d ata  s o u r ce s ,   lev er ag i n g   C NN   ar ch itectu r es  f o r   i m a g an d   au d io   d ata,   an d   lo n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  14 No .   1 Ma r c h   2 0 2 5 2 5 4 - 2 64   256   s h o r t - ter m   m e m o r y   ( L ST M)   n et w o r k s   f o r   tex t u al  d ata.   Sim ilar l y ,   f o r   au d io - b ased   e m o t io n   r ec o g n itio n ,   w e   e m p lo y   C NN  ar ch i tectu r e s   tr ain ed   o n   d ataset s   li k th R A V DE SS   a u d io   d ataset .   T h es n et w o r k s   an al y ze   s p ec tr o g r a m s   o r   o th er   r ep r esen tatio n s   o f   a u d io   s ig n als to   id e n ti f y   e m o tio n a l c u es c o n v e y ed   th r o u g h   s p ee c h .   Fo r   tex t - b ased   e m o tio n   an al y s i s ,   w e m p lo y   L ST n etw o r k s   d u to   th eir   ab ilit y   t o   ca p tu r e   s eq u e n tial  d ep en d en cies  i n   te x tu a d ata.   W p r ep r o ce s s   co n v er s atio n al  te x an d   f ee d   it  i n to   L ST n et w o r k s   f o r   e m o tio n   clas s i f icatio n .   A d d itio n all y ,   w u tili ze   t h ter m   f r eq u en c y - i n v er s d o cu m e n f r eq u en c y   ( T F - I DF)   v ec to r izer   to   tr an s f o r m   tex tu al  co n v er s at io n s   i n to   n u m er i ca r ep r esen tatio n s ,   ca p tu r in g   th e   i m p o r ta n ce   o f   in d iv id u al  ter m s   in   e x p r ess i n g   e m o tio n s   w it h i n   th co r p u s .   T h r o u g h   t h is   i n te g r ated   ap p r o ac h ,   w ai m   to   lev er ag t h s tr e n g t h s   o f   ea ch   m o d alit y   to   en h a n ce   t h ac cu r ac y   an d   r o b u s t n es s   o f   e m o tio n   r ec o g n itio n   s y s te m s   [ 2 2 ] .   B y   ex p er i m en ti n g   w i th   v ar io u s   C NN  an d   L S T ar ch itectu r es  tailo r ed   f o r   i m a g e,   au d io ,   an d   tex m o d alit ies,  o u r   r esear ch   s tr iv es  to   ad v a n ce   th s tate - of - t h e - ar i n   m u l ti - m o d al  e m o tio n   r ec o g n itio n ,   o f f er i n g   v alu ab le  i n s i g h ts   in t o   th co m p lex ities   o f   h u m a n   e m o tio n s   ex p r ess ed   th r o u g h   lan g u a g e,   f ac ial   ex p r ess io n s ,   an d   s p ee ch   [ 2 3 ] .     T h p r o p o s e d   m u lti - m o d al  s y s te m   in teg r ate s   te x t,  i m ag e ,   a n d   au d io   m o d ali ties ,   e n h a n ci n g   ac c u r ac y   a n d   r o b u s tn es s   i n   e m o tio n   r ec o g n i tio n .       I o f f er s   co m p r e h en s i v u n d er s tan d in g   o f   h u m an   e m o tio n s ,   i m p r o v in g   v er s atil it y ,   a n d   p o ten tial  f o r   r ea l - w o r ld   ap p licatio n s .   Fo r   t h p r o p o s ed   em o tio n   r ec o g n itio n   s y s te m ,   w h a v e   d e v is ed   an   L ST ar ch itect u r ta ilo r ed   f o r   tex d ata.   T h L ST m o d el  d ep icted   in   Fig u r 1   co n s is ts   o f   m u ltip le  la y er s   d esi g n ed   to   ca p tu r s eq u en tia l   d ep en d en cies  i n   te x tu a in p u t s   ef f ec ti v el y .   Fi g u r 1   o u tl in e s   th d etailed   ar ch itect u r s p ec if icatio n s   o f   t h e   L ST m o d el.                 Fig u r 1 .   L ST m o d el       Fo llo w i n g   th L ST la y er s ,   f u ll y   co n n ec ted   n e u r al  n et w o r k   w it h   h id d en   la y er s   is   e m p lo y ed   to   f u r t h er   p r o ce s s   th lear n ed   f ea tu r es.  A   So f tMa x   f u n ct io n   is   th en   ap p lied   to   th o u tp u o f   th f u ll y   co n n ec te d   la y er   to   g en er ate  p r o b ab ilit y   d is tr ib u tio n s   o v er   th e   tar g et  em o tio n   clas s es.  S u b s eq u e n tl y ,   th o u tp u o f   th e   So f tMa x   la y er   i s   p ass ed   th r o u g h   cla s s i f ier   f o r   f in al  e m o tio n   clas s if icatio n .   Ho w e v er ,   co n v e n tio n a ML   te ch n iq u es  e x h ib it  li m itatio n s   i n   ac cu r atel y   r ec o g n iz in g   e m o tio n s   f r o m   tex d ata.   E n h a n ci n g   t h e   ac cu r ac y   o f   e m o tio n   r ec o g n it io n   in   tex t - b ased   in p u t s   r e m ai n s   s i g n i f ica n o b j ec tiv e   in   t h d o m ai n   o f   ar ti f icial  i n telli g e n ce   an d   DL   al g o r ith m s .   T r ad itio n al  te x t - b ased   e m o tio n   r ec o g n it io n   d atasets   o f te n   ac h iev s u b o p ti m al  ac cu r ac y   r ates.  T o   a d d r ess   th ese  li m ita tio n s   a n d   i m p r o v e m o tio n   r ec o g n itio n   ac cu r ac y ,   t h i s   s t u d y   p r o p o s es th f o llo w i n g   i n n o v atio n s .   I n teg r atio n   o f   s u p er v i s ed   en co d er   f o r   f ea tu r ex tr ac tio n   f r o m   te x t u al  in p u ts .   Util izatio n   o f   L ST n et w o r k s   to   an al y ze   tex t u al  i n p u ts   an d   p er f o r m   e m o tio n   r ec o g n itio n .   I m p le m en tatio n   o f   n eu r al  n et w o r k s   f o r   in f o r m atio n   co llectio n   an d   v i s u aliza tio n   o f   e m o t io n al  cu e s   co n v e y ed   th r o u g h   tex t.   Dep l o y m e n o f   C NN   alg o r ith m   f o r   an al y zin g   e m o tio n s   f r o m   te x d ata  w it h i n   in telli g e n lear n i n g   e n v ir o n m en ts .   A d d itio n all y ,   class i f icatio n   en h a n ce m e n al g o r ith m s   b ased   o n   M L   tec h n i q u es  ar e m p lo y ed   f o r   i m p r o v ed   ac cu r ac y   in   te x t - b ased   e m o tio n   r ec o g n itio n .   C o m p ar ed   to   tr ad itio n al  te x t - b a s ed   e m o tio n   r ec o g n itio n   ap p r o ac h es,  th L ST M   ar ch itect u r p r esen ted   in   t h is   s tu d y   d e m o n s tr ate s   s u p er io r   ac cu r ac y   a n d   y ield s   b etter   r ec o g n itio n   r es u lt s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864         Mu ltimo d a l reco g n itio n   w ith   d ee p   lea r n in g :   a u d io ,   ima g e,   a n d   text   ( R a vi  Gu mmu la )   257   4 . 1 .     Da t a   s et   I is   im p o s s ib le  to   o v er s tate  th s ig n i f ica n ce   o f   d ata  w h i le  d ev elo p in g   DL   m o d els.  I n   o r d e r   to   lear n ,   g en er alize   a n d   d r a w   ed u ca ted   co n clu s io n s ,   al g o r ith m s   n ee d   d ata.   T h is   d ata  is   u s e d   to   f u el  d ev elo p m en t s   i n   m an y   d i f f er e n in d u s tr ie s .   T h a m o u n t,  d iv er s it y ,   an d   q u ali t y   o f   t h d ata  u s ed   f o r   tr ain in g   p la y   s i g n if ican t   r o le  in   o u r   e m o tio n   r ec o g n i t io n   w o r k .   W h av d e v elo p ed   tr u s t w o r t h y   an d   h i g h l y   ef f ec ti v e m o tio n   r ec o g n itio n   m o d el  u s in g   a   la r g d ataset  th at   i n clu d v o ic e,   i m a g e ,   a n d   tex d ata.   T h is   s ec tio n   p r o v id es  a   d etailed   d escr ip tio n   o f   h o w   w g at h er   an d   p r o ce s s   d ata.   T h s elec ted   e m o tio n   clas s es  ar p lace d   ac r o s s   all    3   m o d u le s .     4 . 2 .     Da t a   prepro ce s s ing   a nd   a na ly s is   Data   p r ep ar at io n   w a s   cr u cial   to   th r esear ch   s in ce   it  en ab led   u s   to   p r o p e r ly   u s o u r   u n iq u d ata   g ath er i n g .   Her w to o k   t h s tep s   to   p r ep ar th au d io ,   p ictu r e ,   an d   te x t u al  d ata  f o r   m o d el  a n al y s i s   a n d   tr ain i n g .   I n   o r d er   to   p r o v id s o lid   g r o u n d w o r k   f o r   cr ea tin g   ac c u r ate  an d   d ep en d ab le  e m o tio n   r ec o g n itio n   m o d el s ,   w u s ed   s y s te m atic  d ata  p r ep ar atio n   to   in cr ea s th d ataset's r ep r esen tati v e n es s ,   b alan ce ,   an d   q u alit y .       4 . 2 . 1 .   T ex t   T h tex m o d u le  h as  r o b u s d ataset  co n s i s ti n g   o f   3 2 , 5 0 0   r ec o r d s ,   ea ch   o f   w h ich   h a s   t wo   ess en t ial   co lu m n s " tex t"   an d   " e m o tio n " .   T h " tex t"   co lu m n   lis t s   all   t h m ater ials   th a o u r   m o d el  n ee d s   f o r   it s   r ig o r o u s   tr ain i n g ,   an d   th " em o tio n "   c o lu m n   s h o w s   w h ic h   e m o tio n   ca teg o r y   ea ch   tex ite m   b elo n g s   to .   Desp ite  s o m e   in itial   s etb ac k s ,   w e v e n tu a ll y   lo ca ted   an d   s elec ted   s e v er al  t ex s o u r ce s   t h at  m et  o u r   estab lis h ed   cr iter ia  a n d   allo w ed   u s   to   ac co m p li s h   o u r   r esear ch   g o al s ,   allo w in g   u s   t o   co m p ile  a   s izab le  co r p u s   o f   tex d ata.   W to o k   g r ea ef f o r to   s elec r eliab le   an d   au th e n tic  s o u r ce s   d esp ite  th ch allen g es  w h ad   w h i le   g ath er i n g   d ata  in   o r d er   to   en s u r t h at  o u r   d atas et  r e m ai n ed   ac cu r ate   an d   ap p licab le.   E m o tio n   ex p r es s io n s   in   r ea l - w o r ld   d ata  s o u r ce s   ar n at u r all y   d is tr ib u t ed   an d   v ar iab le,   m ak in g   it   d if f ic u lt  to   ac h ie v p er f ec t   b alan ce   f o r   all  e m o t io n   class es.   Nev er t h ele s s ,   w w er ab le  to   ca p tu r w id r a n g o f   p atter n s   b y   in ten t io n all y   cr af tin g   th d ata s et   w it h   a n   e m p h a s is   o n   i n cl u s io n   a n d   v ar iet y .   W ith   s e v en   d is t in ct  e m o tio n s   r ep r esen ted   b y   t h e n co d ed   class es   in   th d ata s et,   th r ec o r d s   in   e ac h   ca teg o r y   e x h ib it  w id r an g o f   d is tr ib u tio n s .   O u r   s u b s eq u en r esear c h   an d   m o d el  d ev elo p m e n m e ticu lo u s l y   ad d r ess ed   an y   p o ten t ial   class   i m b alan ce s   to   en s u r e   th tex e m o tio n   r ec o g n itio n   ( T E R )   m o d el ' s   u n b iased   p er f o r m a n ce .   T h ex te n s i v an d   d etailed   te x d ata  g a th er ed   f r o m   s o u r ce s   allo w s   f o r   f u ll e x p lo r atio n   o f   tex tu a l e x p r ess io n s   f o r   e m o ti o n   r ec o g n itio n .     4 . 2 . 2 .   I m a g   W u s ed   d ataset   th at   f o u n d   o n   Kag g le  f o r   th e   i m ag m o d u le  to   co n s tr u ct   o u r   s t u d y   o n   f ac e - b a s ed   e m o tio n   r ec o g n i tio n .   I n   all,   th ese  d atasets   in cl u d ar o u n d   th o u s an d   i m a g es  w h ic h   h av b ee n   class i f ied   in to   7   d is tin ct  g r o u p in g s   ac co r d in g   to   v ar io u s   e m o tio n al  s tate s   as  s h o w n   i n   Fig u r 2 .   T o   f ix   an y   p o ten tial  d ata   i m b alan ce s   an d   i n cr ea s t h i m a g d ata' s   r an g e,   w ap p lied   d ata  au g m e n tat io n   tec h n iq u es.  Au g m e n tatio n   en h a n ce s   o u r   m o d el 's  g en er al izab ilit y   b y   e n h a n ci n g   th e   d ataset  w it h   m a n u f ac t u r ed   v er s i o n s   o f   t h ex is ti n g   p ictu r es.               Fig u r 2 .   I m a g m o d el       4 . 2 . 3 .   Audi o   v o ice  prepro ce s s ing   T h au d io   f iles   m u s b p r ep a r ed   b ef o r e   an y t h in g   else.  A n   i n d iv id u al ' s   d is ti n ct  ch ar ac ter   i n   th f ile ' s   th ir d   d ig it,  w h ic h   r ep r esen ts   th e m o tio n   k e y ,   allo w s   th s o u n d   to   r ec o g n is d if f er e n e m o tio n s .   Sev e n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  14 No .   1 Ma r c h   2 0 2 5 2 5 4 - 2 64   258   d is tin ct  e m o tio n s h ap p y ,   d is g u s t,  s ca r ed ,   s u r p r i s ed ,   s ad ,   an g r y ,   a n d   n eu tr al  ar e   p ar o f   th d ata  s et.   T r an s f o r m   th u n p r o ce s s ed   a u d io   s a m p le s   i n to   s u itab le  f o r m a ( s u ch   as  W A V .   f iles ) .   E d it  t h a u d i o   s a m p les   s u ch   t h at  Mel - f r eq u en c y   ce p s tr al  co ef f i cien ts   ( MFC C s )   ar n o p r ese n t.   T o   o b tain   Mel - s p ec tr o g r a m   f r o m   s p ee ch   s ig n al,   f o llo w   t h ese  s tep s   an d   p r o ce s s   is   s h o w n   in   Fig u r 3 .     Fra m t h s ig n al:   d iv id t h e   s p ee ch   s ig n al  in to   4 0 - m i llis ec o n d   f r a m es  w i th   5 0 o v er lap   b et w ee n   co n s ec u tiv f r a m es.     A p p l y   w i n d o w   f u n c tio n m u ltip l y   ea ch   f r a m b y   h a m m i n g   w i n d o w   to   r ed u ce   s p ec tr al  le ak ag e.     C o m p u te  th e   f a s Fo u r ier   tr an s f o r m   ( FF T ) p er f o r m   an   F FT   o n   ea ch   w i n d o w ed   f r a m to   co n v er it  f r o m   th ti m d o m ai n   to   th f r eq u e n c y   d o m ai n .     Fil ter   th f r eq u e n cies ap p ly   2 5   b an d - p ass   f ilter s   to   th e   f r eq u en c y - d o m ain   s i g n al.   T h ese  f i lter s   ar e   d esig n ed   to   m atch   t h cr itica b an d w id t h s   o f   h u m a n   a u d it o r y   p er ce p tio n ,   w ith   t h eir   ce n ter   f r eq u e n cies   d is tr ib u ted   ac co r d in g   to   th M el  s ca le.     L o g ar it h m ic  co m p r es s io n ap p ly   lo g ar it h m   f u n ctio n   to   t h o u tp u t s   o f   f i lt er s   to   s u p p r ess   t h d y n a m i c   r an g e.     C o n s tr u ct  t h Me l - s p ec tr o g r a m ar r an g th lo g ar it h m icall y   co m p r es s ed   f ilter   o u tp u ts   f r o m   ea ch   f r a m to   f o r m   t h Me l - s p ec tr o g r a m   o f   t h s i g n a l.           Fig u r 3 .   MFC C s   m o d el       5.   M E T H O D   Ou r   g o al  is   to   d ev elo p   m u l ti - i n p u m o d el  ca p ab le  o f   p r o ce s s i n g   te x t,  i m a g e s ,   an d   au d io ,   w h il e   s i m u lta n eo u s l y   an al y zi n g   th ex is t in g   e m o tio n   r ec o g n itio n   m o d el s   i n   d etail.   T h f ir s s te p s   o f   f u n d a m e n tal   tech n iq u w er d ata  co llectio n   an d   p r ep r o ce s s in g .   T h is   r es ea r ch   co llects  d ataset s   f r o m   v ar iet y   o f   r ep u tab le   s o u r ce s ,   i n cl u d in g   ac ad e m ic  j o u r n als,  r ep o s ito r ies ,   an d   o r g an iza tio n s   li k h u g g in g   f ac e ,   I n c. ,   in   o r d er   to   v alid ate  t h d ata ' s   a u t h en ticit y   an d   r elev a n c y .   P r ev io u s   r e s ea r ch er s   co n tr ib u tio n s   ar g r ea tl y   ap p r ec iated .   T h e   citatio n   o f   all  s o u r ce s   u s ed   in   th is   w o r k   i s   o f   th e   u t m o s i m p o r tan ce   to   m ai n tai n   ac ad e m ic  h o n es t y .   Fo llo w in g   th d ata  co llectio n   p h ase,   m et icu lo u s   d ata  clea n in g   an d   p r ep ar atio n   to o k   p lace .   T o   en s u r d ata  in teg r it y   a n d   q u alit y ,   s i g n i f ica n u p d ates  w er m ad to   th d atab ase s .   T h d ata  p r ep ar atio n   tech n i q u es  u til ized   w il b d is cu s s ed   in   f u r t h er   d etail  in   t h p o r tio n s   th at  f o llo w .     T h m e th o d   in teg r ate s   C NN   f o r   im a g a n d   au d io   d ata  an d   L ST w it h   T F - I DF  v ec to r izati o n   f o r   tex d ata  alig n in g   w it h   t h p r o p o s ed   s y s te m 's  m u lti - m o d al  ap p r o ac h   [ 2 4 ] .   Fo r   im ag d ata  C NN  ar ch itect u r es  ar e   e m p lo y ed ,   lev er ag i n g   d atasets   s u ch   as  th e m o tio n   f ac ial  ex p r ess io n   p h o to g r ap h s   d ataset.   T h ese  C NN  m o d els   ar tr ain ed   to   ca p tu r s p atial  f ea tu r e s   an d   p atter n s   i n   f ac ial  ex p r ess io n s ,   f ac i litati n g   ac cu r ate  e m o tio n   class i f icatio n   f r o m   i m a g es.   Si m i lar l y ,   f o r   au d io   d ata  C NN  ar ch itectu r es  tr ai n ed   o n   d atas ets  lik t h R AVDE SS   a u d io   d ataset  ar u tili ze d .   T h ese  m o d el s   an a l y ze   s p ec tr o g r a m s   o r   o th er   a u d io   r ep r esen tatio n s   to   id e n ti f y   e m o t io n al  c u es   co n v e y ed   th r o u g h   s p ee c h .   Fo r   tex d ata  t h m et h o d   u tili ze s   L ST n et w o r k s   co u p led   w ith   T F - I DF  v ec to r izatio n .   L ST n et w o r k s   e x ce at  ca p t u r in g   s eq u e n tial  d ep en d en cies   in   tex t u al  d ata,   w h ile  T F - I DF   v ec to r izatio n   tr a n s f o r m s   co n v er s atio n al  te x i n to   n u m er ical  r ep r esen tatio n s ,   ca p t u r in g   ter m   i m p o r ta n ce .   T h is   co m b i n ed   ap p r o ac h   en ab les th ac cu r ate  class i f icat io n   o f   e m o tio n s   f r o m   tex t u al  co n ten t.   T h m et h o d   en s u r es  m et icu lo u s   d ata   p r ep r o ce s s in g   to   en h a n ce   d ata  q u a lit y   an d   co n s i s te n c y   ac r o s s   all  m o d alities .   T ec h n iq u es  s u ch   a s   d ata  clea n s i n g   a n d   e n h a n ce m en ar e m p lo y ed   to   ad d r ess   ch alle n g e s   ass o ciate d   w it h   e m o tio n   r ec o g n itio n   d ata s ets.   I n   t h m o d eli n g   p h ase,   i n d iv id u al  M L   m o d el s   ar d ev elo p ed   f o r   ea ch   d ata  m o d ali t y ,   tailo r ed   to   lev er ag th u n iq u c h ar ac ter is tics   o f   te x t,  i m a g e ,   an d   au d io   d ata.   T h is   in cl u d es  d esig n i n g   C NN  ar ch i tectu r es  f o r   i m a g an d   au d io   d ata  an d   im p le m en tin g   L ST n et w o r k s   w it h   T F - I DF v ec to r izatio n   f o r   tex t d ata .   A   k e y   f ea t u r o f   th r esear ch   is   th d ev elo p m e n o f   m u l ti - in p u m o d el  ca p ab le  o f   ac co m m o d ati n g   tex t,  i m a g e ,   an d   s p ee ch   in p u ts .   T h is   m o d el  s ea m le s s l y   d ir ec t s   in p u t s   to   ap p r o p r iate   s u b - m o d els  b ased   o n   th eir   m o d ali t y ,   en h a n cin g   e m o tio n   r ec o g n itio n   ac cu r ac y   ac r o s s   d if f er e n d ata  ty p es.   E f f i cie n c y   a n d   p er f o r m a n ce   co n s id er atio n s   ar ca r ef u ll y   b alan ce d   th r o u g h o u th r esear ch   d esig n ,   en s u r i n g   ac c u r ac y   w h ile  m ain tain in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864         Mu ltimo d a l reco g n itio n   w ith   d ee p   lea r n in g :   a u d io ,   ima g e,   a n d   text   ( R a vi  Gu mmu la )   259   p r ac ticalit y .   O v er all,   t h m e th o d   alig n s   clo s el y   w it h   t h p r o p o s ed   s y s te m 's   o b j ec tiv es  a n d   ap p r o ac h ,   f ac ilit at in g   a   co m p r eh e n s i v s tu d y   o f   e m o tio n   r ec o g n itio n   a cr o s s   tex t,  i m ag e ,   an d   a u d io   m o d ali ties   [ 2 5 ] .   B y   co n tr ib u ti n g   to   th d ev elo p m e n o f   e m o tio n   d etec tio n   al g o r ith m s   th a h av d ee p er   u n d er s tan d i n g   o f   h u m a n   e m o tio n s ,   o u r   w o r k   o p en s   d o o r   to   m o r s o p h is ticated   ap p licatio n s   i n   af f ec ti v co m p u ti n g   a n d   HC I .       6.   I M P L E M E NT AT I O N   B u ild in g   ad v a n ce d   e m o tio n   d etec tio n   m o d els  ca p ab le  o f   r eliab l y   id e n ti f y i n g   a n d   class i f y in g   e m o tio n s   ac r o s s   d if f er e n m o d alities   w as  t h p r im ar y   g o al  o f   o u r   s tu d y .   I n   t h is   s ec t io n ,   w d etailed   th s tep s   in v o l v ed   i n   cr ea ti n g   o u r   m o d el  f r o m   s elec ti n g   ap p r o p r ia te  ar ch itect u r es  a n d   al g o r ith m s   to   f i n e - t u n i n g   h y p er p ar a m eter s .   T h g o al  o f   o u r   r esear ch   w as  to   d ev elo p   s et  o f   m o d els  t h at  co u ld   a cc u r atel y   a n ticip ate   h o w   p eo p le  w ill  f ee b ased   o n   th eir   in ter p r etatio n   o f   tex t,  i m a g es ,   an d   au d io   in p u ts ,   u ti lizin g   cu tti n g - ed g e   tech n o lo g y   an d   i n d u s tr y   s ta n d ar d s .   A ch iev i n g   s tate - of - t h e - ar p er f o r m a n ce   w as  th e   m aj o r   o b j ec tiv o f   o u r   m o d eli n g   ef f o r t.  T h is   w o u ld   p r o p el  th d ev elo p m e n o f   e m o tio n   r ec o g n itio n   tec h n o lo g y   a n d   its   g a m e - ch an g i n g   ap p licatio n s   ac r o s s   s ev er al  s ec to r s .     6 . 1 .     T ex t   e m o t io n r ec o g nitio n   W lo o k ed   at  D L   ar ch i tectu r es  as  w ell  a s   co n v e n tio n al   ML   m o d els  e x te n s i v el y   f o r   T E R .   A s   a   f o u n d atio n   f o r   T E R ,   w b eg a n   w it h   lo g i s tic  r eg r es s io n ,   s tr aig h t   f o r w ar d   m o d el  th at  w a s   later   ex te n d ed   to   h an d le  m u l ticlas s   p r o b lem s .   Ou r   n e x s to p   w a s   to   C NN   m o d els,  w h ic h   ar w ell - k n o w n   f o r   ac cu r atel y   d ep ictin g   n u a n ce d   d ec is io n - m ak in g   li m its .   W r an   test s   u s in g   w id r an g o f   k e r n el  f u n ctio n s   an d   r eg u lar izatio n   p ar a m eter s .   W e   ex p lo r ed   d ec is io n   tr ee s   an d   r an d o m   f o r ests   as  p ar o f   o u r   en s e m b le  lear n i n g   f o r   T E R .   Nex t,  w d elv ed   in to   DL   to   s h o w   h o w   ar ti f icial   n eu r al  n et w o r k s   ( A NN s )   ca n   ad ap to   id en ti f y   e m o tio n s .   W u s ed   th T F - I DF  v ec to r izer   to   c o n v er tex t u al   in p u in to   n u m er ical  r ep r esen tatio n s   s o   th at  o u r   m o d el s   co u ld   p r o ce s s   an d   as s ess   t h tal k s .   T h is   m et h o d   w a s   u s ef u f o r   h i g h li g h ti n g   k e y   ter m s   w it h i n   th tex t ' s   co n te x t,  w h ic h   led   to   th id en tif icatio n   o f   s ev e n   e m o tio n s s u r p r is e,   an g er ,   f ea r ,   d is g u s t,  n e u tr al,   j o y ,   s o r r o w ,   a n d   n eu tr alit y .   W o r d   clo u d   v is u aliza tio n   h elp ed   u s   g r asp   th tex tu al  d ata  b et ter   b y   g r ap h icall y   r ep r esen tin g   t h m o s t p r ev a le n t p h r as e s   ass o ciate d   w it h   ea c h   e m o tio n .     T h co n v en t io n al  M L   m o d els  in c lu d ed   in   th Scik i t - lear n   p ac k a g q u ic k l y   p r o v ed   to   b u n d er w h el m in g .   First,  w co v er ed   DL   an d   its   m an y   m o d els.  T h class ic  A N is   ex c ellen at  co llectin g   co m p le x   d ata  co r r elatio n s ,   s o   w e   s tar ted   w it h   it.   1 C NN s   ar g r ea at  f i n d in g   li ttle  p att er n s   i n   te x t,  s o   w e   lo o k ed   at  th e m   n e x t.  Utilizi n g   L ST n et w o r k s ,   w w er ab le  to   ca p tu r s eq u en tial  d ep en d en cies.  T h lack   o f   co m p u tatio n al  ef f icie n c y   p r o v id ed   b y   g ated   r ec u r r en u n it s   ( GR U s )   in   co m p ar i s o n   to   L ST m o d els  w a s   co u n ter i n t u iti v to   o u r   ex p ec tatio n s .   B id ir ec tio n al  lo n g   s h o r t - ter m   m e m o r y   ( B i - L ST M)   an d   o th er   b id ir ec tio n al  m o d els  h av s h e d   lig h t o n   t h s i g n i f ican ce   o f   c o n tex t u al  b id ir ec tio n al  p r o ce s s in g .   W d ec id ed   to   tr y   o u h y b r id   ar ch itect u r e s   af ter   o u r   r esear ch   r ev ea led   th at  all  n eu r al  n et w o r k s   f u n ctio n e d   eq u all y .   T h id ea   b eh in d   th e s b id ir ec tio n all y   in teg r ated   m o d el s   w as  to   ca p italize  o n   th eir   co m p l e m en tar y   s tr e n g th s .   Fu r t h er m o r e,   co m p lex   m o d e in cl u d in g   C NNs,  L ST Ms ,   an d   Bi - L ST M s   w as  p r o d u ce d   as   co n s eq u e n ce   o f   th m er g i n g   o f   t h ese  t w o   t y p e s   o f   m o d els,  w h ic h   s o u g h to   ex tr ac tex tu al  f ea t u r es  t h at  wer b o th   lo ca an d   g lo b al.   B u t h ese  h y b r id   d esi g n s   w h er ea s   e f f ec ti v e   as   t h e   o r ig i n al   v er s io n s .   C o n s i s te n r es u lts   w er ac h ie v ed   u s i n g   n e u r al  n et w o r k   m o d els  t h at  w er tr ain ed   an d   o p ti m ize d   f o r   T E R .   On   av er ag e,   t h ese  m o d el s   h a v 7 9 %   s u cc e s s   r ate  w h e n   it  co m es  to   d etec tin g   co m p licated   p atter n s   in   te x t u al  d ata  an d   s u b tle  e m o tio n al  i n d icato r s .   A cc u r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all ,   an d   F1 - s co r e,   a m o n g   o th er   i n d u s tr y - s tan d ar d   m etr ic s ,   w er e   u s ed   to   co n d u ct  a   co m p r e h en s iv e v al u atio n   o f   t h m o d el.   Vi s u al  r ep r ese n tatio n s   o f   th e s r es u lts   al lo w ed   f o r   an   u n d er s ta n d ab le  co m p ar is o n   ass e s s m e n o f   th e   m o d els '   p er f o r m a n ce   in   t h co m p lica ted   task   o f   e m o tio n   id en ti f icati o n   f r o m   tex t u al  in p u t.  T h f in d i n g s   o f   th is   s t u d y   w i ll  p av t h w a y   f o r   f r u it f u d is cu s s io n s   a n d   d ec is io n s   ab o u te x t   e m o tio n   id en ti f icatio n   tec h n iq u es.      6 . 2 .     Wo rd  em bedd i ng   T h g o al  o f   w o r d   em b ed d in g   is   to   cr ea te   r ea l - v alu ed   v ec to r   r ep r esen tatio n s   o f   w o r d s   in   s p ec if ied   v ec to r   s p ac e.   C o m p ar ed   to   s u ch   d en s r ep r esen tat io n ,   s p a r s w o r d   r ep r esen tatio n s   ar p lain l y   w o r s d u e   to   th eir   h i g h   d i m e n s io n alit y .   T h w o r d   e m b ed d in g   ar ch itect u r is   s h o w n   i n   Fi g u r 4 .   T r an s f o r m i n g   w o r d s   in to   d en s v ec to r s ,   w o r d   em b ed d in g   alg o r ith m s   ( s ee   A l g o r ith m   1 )   lik e   W o r d 2 Vec   f ac ilit ate  v ar io u s   NL P   task s   in c lu d i n g   te x cla s s i f icatio n   an d   e m o tio n   d etec tio n .   Her is   th e   eq u atio n   o f   w o r d   e m b ed d in g   a s   s h o w n   i n   ( 1 ) :     , + 1 = ,   ,     ( 1 )     w h er ,   r ep r esen ts   t h e m b ed d i n g   v ec to r   o f   w o r d   w   at  iter at io n   k .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  14 No .   1 Ma r c h   2 0 2 5 2 5 4 - 2 64   260     is   t h lear n i n g   r ate.   L   i s   th lo s s   f u n ctio n .     ,   is   t h g r ad in t o f   th lo s s   f u n ctio n   w it h   r esp ec t to   th e m b e d d in g   v ec to r .           Fig u r 4 .   W o r d   em b ed d in g   m o d el       A l g o r ith m   1 .   W o r d   em b ed d in g   alg o r it h m   1:  Input : Corpus C; Target word w_I and the contextual word set {w_n}^{N}_{n=1}.   2:  Output : Tailored word embedding of w_I.   3: Train θ and β with the corpus C.   4: for  each  word w_n   {w_n}^{N}_{n=1}, n ≠ I do   5: for k   (1, . . . , K) do   6: Update θ_{w_n, k} with Eq. (1).   7: end for   8: end for   9: for k   (1, . . . , K) do   10: Update θ_{w_I, k} with Eq. (1).   11: end for     Usi n g   t h ese  v ec to r s   w e   m a y   f in d   th s e m an tic  r elatio n s h ip s   b et w ee n   w o r d s .   Fo r   ex a m p le,   th e y   p ic k   u p   o n   th " m ale - f e m ale"   co n n ec tio n   b et w ee n   " m a n "   an d   " w o m a n "   as  w ell  as  " k in g "   an d   "q u ee n " .   T o   to p   it  all   o f f ,   t h e y   ca n   r ec o g n ize   r elati o n s h ip s   b et w ee n   d if f er en ten s es  o f   v er b s   l ik " w a lk " ,   " w alk s " ,   " w a lk ed " ,   an d   " w al k i n g " .   Ou r   L ST m o d el ' s   w o r d   v ec to r s   ar tr ain ed   in   co n j u n ct io n   w it h   th n e u r al  n et w o r k   an d   ar f ir s t   co n s tr u cted   at  t h e m b ed d in g   la y er .   Sin ce   w u s ed   an   e m b e d d in g   s ize  o f   4 0 0 ,   ea ch   w o r d   is   r ep r esen ted   in   a   400 - d im e n s i o n al  v ec to r   s p ac e.   T o   g et  th tex r ea d y ,   r e m o v an y   u n n ec es s ar y   ch ar ac ter s   an d   r ep lace   th e m   w it h   r eg u lar   ch ar ac ter s .   T h is   in clu d e s   tab   ch ar ac ter s ,   n e w li n ch ar ac ter s ,   ex ce s s i v s p ac es ,   an d   o th er   s im ilar   ch ar ac ter s .   T o k en izin g   th d ata  is   d o n u s in g   t h s p a C y   s o f t war e.   Sin ce   s p aC y   d o es  n o h av a   p ar allel/ m u ltico r to k en izer ,   w r eso r to   u s in g   th f ast.ai  p ac k ag e.   W h en   co m p ar ed   to   i ts   s er ial  co u n ter p ar t,   th p ar allel  s p aC y   to k e n izer   i s   m u c h   f aster   b ec a u s i m ak es  u s o f   all  C P co r es.   Sep ar atin g   th e   tex i n to   in d iv id u al  to k e n s   an d   as s i g n i n g   u n iq u i n d ex   to   ea ch   to k en   is   t h m ai n   o b j ec tiv o f   to k en iza tio n .   I n   o r d er   f o r   o u r   m o d el  to   w o r k ,   w n ee d   to   co n v er th tex in to   in teg er   i n d ices.   T h n ex s tep   is   n u m er icaliza tio n ,   w h ic h   in v o lv e s   t u r n i n g   to k en s   in to   n u m b er s .   T h is   p r o ce s s   co m p r i s es:     C o m p ili n g   an   o r d er ed   lis t o f   all  th w o r d s   ap p ea r in g   i n   th t ex t.     C h a n g in g   t h w o r d   i n d ex   in   t h at  lis t to   m atc h   ea ch   o n e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864         Mu ltimo d a l reco g n itio n   w ith   d ee p   lea r n in g :   a u d io ,   ima g e,   a n d   text   ( R a vi  Gu mmu la )   261   Ou r   f o c u s   is   n o o n   t h w h o le  v o ca b u lar y   l is s i n ce   s i n g u lar   w o r d s   ar m ea n in g le s s   an d   ea s il y   m is s ed .   A   w o r d   h a s   to   ap p ea r   t w ice  o r   m o r ti m es  b e f o r i m a y   b s p elled   p r o p er ly .   T h m o d el  ca n n o b e   tau g h u s i n g   i n f r eq u e n p h r a s es.  Stack i n g   ar ch itect u r es  i n   DL ,   s u ch   as  L ST M - C N N   ( s ee   A lg o r ith m   2 ) ,   lev er ag t h d is ti n ct  ca p ab ilit i es  o f   s eq u e n tial  d ata  h a n d li n g   an d   s p atial  p atter n s   p r o ce s s i n g ,   r esp ec ti v el y ,   to   co m b i n t h ch ar ac ter is tic s   o f   b o th   L ST n et w o r k s   an d   C NN.   Her is   th eq u a tio n   o f   L ST an d   C NN   A l g o r ith m :     A l g o r ith m   2 .   L ST an d   C NN   s tack i n g   ar ch itect u r e   Require: Dataset O={(a1,b1),(a2,b2),...,(aU,bU) }   Base classifiers: LSTM, CNN;   Meta - classifier: Logistic Regression;   Preprocess the data O to form dataset 1D.   Choose both base classifiers, LSTM and CNN as well as the meta - classifier and Logistic  Regression.   Train the LSTM and CNN models using dataset 1D ′, employing five - fold cross - validation.   Generate dataset Train using the trained LSTM and CNN models to estimate the probability  values  φ^ k  and   φ^ CN N re sp ec ti ve ly .   Construct the stacking model and predict the result at the segment level  ^ .   Obtain the result at the utterance level  ^   using majority voting.   return   ~ ;   output:   The final result   ~ .       7.   M O DULE   D E SCR I P T I O N   T h is   s y s te m   is   i n ten d ed   to   id e n ti f y   e m o tio n s   i n   th r ee   d is ti n c f o r m s   o f   in p u t:  tex t,  s p ee ch ,   an d   f ac ial   ex p r ess io n s .   T h m ain   o b j ec tiv e   i s   to   u s C NN,   a   k i n d   o f   d ee p   lear n in g   m o d el  m ad to   f i n d   p atter n s   i n   d ata,   to   tr ain   d is tin c m o d els  to   co r r ec tl y   id en t i f y   e m o t io n s   i n   t h es v ar io u s   s o u r ce s   o f   i n p u t.  T o   s tar t,  d atasets   w it h   tex t,  au d io ,   an d   f ac ial  p h o to s   r ep r esen tin g   r an g o f   e m o tio n s   i n cl u d in g   h ap p in e s s ,   s ad n es s ,   r ag e,   an d   d is g u s t   ar p r ep a r ed .   A f ter   p r ep r o ce s s in g   ea ch   d ata s et  to   g u ar an te co n s is te n c y   i n   s ize  an d   q u alit y ,   t h d ata  ar e   lab eled   w it h   th ap p r o p r iate  em o tio n s .   W h en   t h d ata  is   p r e p ar ed ,   C NN  m o d els  ar tr ain e d   o n   ea ch   f o r m   o f   d ata:  tex f o r   w r itte n   e m o tio n s ,   au d io   f o r   v o ice,   a n d   p h o to s   f o r   f ac ial  e x p r ess io n s .   Fo llo w i n g   tr ai n i n g ,   a n y   n e w   p ictu r e,   au d io   f ile,   o r   tex t   in p u f r o m   t h u s er   ca n   b u s ed   b y   th s y s te m   to   an ticip ate  e m o tio n s .     Up lo ad   f ac ial  e m o t io n   d atase t g at h er i n g   i m a g es   s h o w in g   d if f er e n f ac ial  e x p r ess io n s   l i k h ap p y ,   s ad ,   an g r y ,   an d   d is g u s t.     P r ep r o ce s s   d ataset m a k s u r th e y   ar all  s i m ilar   i n   s ize  an d   q u alit y .   T ak es  ea ch   i m a g lab el  s a y i n g   w h at  e m o t io n   is   b ei n g   s h o w n   ( lik " h ap p y "   an d   " s ad " ) .     T r ain   f ac ial  e m o t io n   C NN  al g o r ith m it  w ill   lear n   to   r ec o g n ize  p atter n s   i n   t h i m ag e   th a m atc h   d if f er en e m o tio n s .   T h is   lear n i n g   p r o ce s s   is   ca lled   tr ai n in g   a n d   g ets b etter   ac cu r ac y   w it h   m o r tr ai n i n g .     T r ain   au d io   em o tio n   C NN  alg o r ith m s i m i lar   to   th f ac ial  em o tio n   tr ain i n g ,   b u h er w il u s r ec o r d in g s .   I w ill lea r n   to   f i n d   p atter n s   i n   s o u n d   t h at  m atch   d i f f er en t e m o tio n s   li k h ap p in e s s   a n d   s ad n ess .     T r ain   tex e m o tio n   C NN  alg o r ith m it   w i ll  lear n   to   r ec o g n ize  p atter n s   i n   th te x t h at  m atc h   d if f er en t   e m o tio n s .   T h is   lear n i n g   p r o ce s s   is   ca lled   tr ai n in g   a n d   g ets b etter   ac cu r ac y   w it h   m o r tr ai n i n g .     A cc u r ac y   co m p ar i s o n   g r ap h : i is   s h o w n   i n   g r ap h ,   m ak i n g   it e as y   to   s ee   w h ic h   ac cu r ac y   i s   b etter .     P r ed ict  f ac ial  e m o tio n : i n   th is   m o d u le  u s er   w ill  u p lo ad   test   im ag to   d etec t e m o t i o n .     P r ed ict  s p ee ch   em o tio n : in   t h i s   m o d u le  u s er   w ill  u p lo ad   test   au d io   f ile  to   d etec t sp ee ch .     P r ed ict  tex t e m o tio n : i n   th i s   m o d u le  u s er   w ill  u p lo ad   test   tex t d ata  to   d etec t e m o tio n .       8.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   Fro m   s e n ti m e n t   g r ap h   s h o w n   in   Fi g u r 5   th co u n v al u f o r   d if f er en s en t ien t s   is an g r y 8 , 500 ;   d is g u s ted 4 , 000 ;   f ea r f u l 2 , 000 ;   h ap p y 5 , 500 ;   n eu tr al 9 , 0 0 0 ;   s ad 5 , 0 0 0 ;   an d   s u r p r is ed 2 , 5 0 0 .   T h d ataset  in d icate s   p r ed o m in a n p r es en ce   o f   n eu tr al  s en t i m e n t,  f o llo w ed   b y   s ig n i f i ca n co u n ts   o f   s ad   an d   an g r y   e m o tio n s ,   r ef lecti n g   g en er al l y   m ix ed   s e n ti m e n w it h   s li g h lea n i n g   to w ar d s   n eg a tiv e m o tio n s .   T h b lu e   lin r ep r esen ti n g   tr ain i n g   ac cu r ac y   s h o w s   h o w   w ell  th e   m o d el  p er f o r m s   o n   th tr ai n in g   d ata,   as  ti m e   p r o g r ess es  it  b ec o m e s   b etter   as  s h o w n   i n   Fig u r 6 .   T h v alid atio n   ac cu r ac y   ( r ed   lin e)   d em o n s tr ates  th e   m o d el 's  ab ilit y   to   g en er al ize  to   n e w   d ata.   I s h o u ld   id ea ll y   b v er y   s i m i lar   to   th tr ain in g   ac cu r ac y   w i th   litt le   to   n o   v ar ian ce .   Mo n ito r i n g   b o t h   cu r v es a id s   i n   ass e s s i n g   m o d el  p er f o r m a n ce   a n d   id en ti f y i n g   o v er f i tti n g .   T h tr ain in g   lo s s   c u r v ( b l u e)   r ep r esen ts   h o w   w ell   th e   m o d el  f it s   t h tr ai n i n g   d ata,   d ec r e asin g   o v er   ep o ch s   as  s h o w n   i n   Fig u r 7 .   T h v alid atio n   lo s s   cu r v ( r e d )   m ir r o r s   th is   tr en d   b u in d i ca tes  h o w   w el th e   m o d el  g en er alize s   to   u n s ee n   d ata;  if   it  d iv er g es  s ig n i f ica n tl y   o r   s tar ts   i n cr ea s i n g ,   it  s u g g es ts   o v er f itti n g .   C o m p ar in g   t h t w o   h elp s   o p ti m ize  m o d el  p er f o r m a n ce .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  14 No .   1 Ma r c h   2 0 2 5 2 5 4 - 2 64   262       Fig u r 5 .   Sen ti m e n g r ap h               Fig u r 6 .   T r ain in g   an d   v a lid ati o n   ac cu r ac y   g r ap h   Fig u r 7 .   T r ain in g   an d   v a lid ati o n   lo s s   g r ap h       T h co n f u s io n   m atr ix   p r o v id es  in s i g h ts   in to   th m o d el ' s   p er f o r m a n ce   ac r o s s   d if f er e n ca teg o r ies,   p r esen tin g   p r ec is io n ,   r ec all ,   F 1 - s co r e ,   an d   s u p p o r m etr ic s   as   s h o w n   i n   T ab le  1 .   Hig h   p r ec is io n   ( 9 3 %)  an d   r ec all  ( 9 2 %)  in d icate   ac cu r ate   id en ti f icatio n   in   o n ca teg o r y ,   w h ile  s lig h tl y   lo w er   p r ec is io n   ( 9 5 %)  an d   g o o d   r ec all  ( 8 4 %)   in   an o th er   s u g g est  f e w   f alse  n e g ati v es.  Si m ilar l y ,   h ig h   p r ec is io n   ( 9 3 %)  an d   r ec all   ( 9 5 %)  s h o w ca s e   s u cc ess f u id e n ti f ic atio n ,   w h er ea s   lo w er   p r ec is io n   ( 8 2 %)  an d   r ec all   ( 8 2 %)  in   ca teg o r y   i n d icate   p o ten tial  c h alle n g e s .   Me a n wh ile,   h i g h   p r ec is io n   ( 9 6 %)  a n d   r ec all  ( 9 6 %)  s i g n if y   e x ce llen ce ,   w h ile   lo w er   p r ec is io n   ( 7 4 %)  an d   h ig h   r ec all  ( 9 1 %)  im p l y   m o r f alse  p o s itiv es  b u ef f ec t iv id e n ti f icatio n .   I m a g an d   au d io   m o d els  ac h ie v ed   th h ig h e s ac cu r ac y   at  9 9 %,  s h o w   ca s i n g   s u p er io r   p er f o r m an ce .   T ex m o d els   ac h iev ed   s lig h tl y   lo w er   ac cu r a c y   at  9 6 %,  s till   d e m o n s tr ati n g   s tr o n g   p er f o r m an ce s   s h o w n   i n   T a b le  2 .       T ab le  1.   T r ain in g   p er f o r m a n ce   S.   N o .   P r e c i si o n   r e c a l l   F1 - sco r e   S u p p o r t   0   0 . 9 3   0 . 9 2   0 . 9 3   2 7 5   1   0 . 9 5   0 . 8 4   0 . 8 9   2 2 4   2   0 . 9 3   0 . 9 5   0 . 9 4   5 1 5   3   0 . 8 2   0 . 8 2   0 . 8 2   1 5 9   4   0 . 9 6   0 . 9 6   0 . 9 6   5 8 1   5   0 . 7 4   0 . 9 1   0 . 8 2   66   6   0 . 9 5   0 . 9 5   0 . 9 6   1 8 0   A c c u r a c y       0 . 9 2   2 0 0 0   M a c r o   a v g   0 . 8 9   0 . 9 0   0 . 8 9   2 0 0 0   W e i g h t e d   a v g   0 . 9 3   0 . 9 2   0 . 9 2   2 0 0 0   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864         Mu ltimo d a l reco g n itio n   w ith   d ee p   lea r n in g :   a u d io ,   ima g e,   a n d   text   ( R a vi  Gu mmu la )   263   T ab le   2 .   Mo d el  an d   ac cu r ac y   N o .   M o d e l   t y p e   A c c u r a c y   0   T e x t   0 . 9 6   1   I mag e   0 . 9 9   2   A u d i o   0 . 9 9       9.   CO NCLU SI O N   W w a n to   e x ten s i v el y   s t u d y   t h s ta te - of - th e - ar e m o tio n   d etec tio n   m o d el s   an d   d e v elo p   m u lti - in p u m o d el  ca p ab le  o f   in ter p r etin g   te x t,  i m ag e s ,   an d   au d io .   T h p r im ar y   o b j ec tiv w a s   to   id en ti f y   a n d   ca teg o r ize  h u m a n   e m o t io n s   a cr o s s   s ev er al  m o d alit ies  u s i n g   C NN  f o r   v is u al  a n d   au d ito r y   i n p u an d   L ST n et w o r k s   w ith   T F - I DF  v ec to r izatio n   f o r   tex t u al  o u tp u t.  T h s u g g e s ted   e m o tio n   r ec o g n itio n   s y s te m   u s es  2 D   C NN  ar ch itect u r to   h an d le  s p ee ch   d ata  an d   in co r p o r ates  s ev er al  f u s io n   s tr ateg ie s ,   o n o f   w h ic h   is   n o v el   C NN - b ased   f u s io n   s tr ateg y .   E m o tio n   d etec tio n   s y s te m s   ar m ad m o r ac c u r ate  an d   r e s ili en b y   th is   m et h o d ,   w h ic h   u s e s   d if f er e n M L   m o d els  f o r   ea c h   k i n d   o f   i n p u a n d   g u ar an tees  ca r e f u d ata  p r ep ar atio n .   W h er ea s   L ST n et w o r k s   w it h   T F - I D v ec to r izatio n   w er b e tter   at   class i f y i n g   e m o tio n s   in   tex t,  C NN   m o d els   w er e   b etter   at  ca p tu r in g   th s p atia f ea t u r es  an d   p atter n s   o f   f ac ial  ex p r ess io n s   in   i m a g es  an d   au d io   r ec o r d in g s .   T h p r im ar y   r esu lt  o f   o u r   s t u d y   is   m u lti - i n p u m o d el  t h at  i m p r o v es  e m o tio n   r ec o g n itio n   ac cu r ac y   ac r o s s   d if f er e n d ataset s   b y   i n telli g e n tl y   r o u ti n g   in p u ts   to   t h ap p r o p r iate  s u b - m o d els  b ased   o n   th eir   m o d alit y .   T h e   s in g le  m o d el's  ad ap tab ilit y   a n d   s u p p len es s   to   v ar io u s   i n p u t y p es  p r o v ed   b etter   d esp ite  s o m c h alle n g e s   li k p o ten tial  d ela y s   ca u s ed   b y   s ev er al  p r o ce s s in g   p ip eli n es.  O u r   ap p r o ac h   is   v er y   co n g r u e n with   t h ai m s   o f   t h e   s u g g e s ted   s y s te m ,   w h ich   is   t o   co n d u ct  co m p r e h en s iv e   s t u d ies  o n   e m o tio n   r ec o g n i tio n   in   te x t,  i m a g e ,   a n d   au d io   f o r m at s .   I n   th f u t u r e ,   w ai m   to   ev al u ate  th p r o p o s ed   m eth o d   w it h in   a n   ed g e - a n d - c lo u d   co m p u tin g   s etu p ,   e m p lo y i n g   te x d ataset s ,   a n d   th e m o tio n   i n   t h w i ld   ch a llen g d atab ases .   A d d itio n all y ,   w ar e   k ee n   o n   ex p lo r in g   alter n ati v DL   ar ch itectu r es  to   ascer tain   i f   th e y   y ield   im p r o v ed   p er f o r m an ce .   T ak en   to g et h er ,   o u r   r esear ch   p av es  t h w a y   f o r   f u tu r e m o tio n   r ec o g n itio n   al g o r ith m s   w i th   d ee p er   u n d e r s tan d in g   o f   h u m a n   e m o tio n s ,   w h ic h   i n   tu r n   w ill al lo w   f o r   m o r ad v an ce d   u s es i n   af f ec t iv co m p u ti n g   an d   HC I .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   C h e n ,   Y .   Z h a n g ,   M .   Q i u ,   N .   G u i z a n i ,   a n d   Y .   H a o ,   S P H A :   smar t   p e r so n a l   h e a l t h   a d v i so r   b a se d   o n   d e e p   a n a l y t i c s,   I EEE   C o m m u n i c a t i o n M a g a zi n e ,   v o l .   5 6 ,   n o .   3 ,   p p .   1 6 4 1 6 9 ,   M a r .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M C O M . 2 0 1 8 . 1 7 0 0 2 7 4 .   [ 2 ]   F .   D o c t o r ,   C .   K a r y o t i s,  R .   I q b a l ,   a n d   A .   Jame s,   A n   i n t e l l i g e n t   f r a me w o r k   f o r   e mo t i o n   a w a r e   e - h e a l t h c a r e   s u p p o r t   sy st e ms,”   i n   2 0 1 6   I EE S y m p o s i u m   S e ri e o n   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e   ( S S C I ) ,   D e c .   2 0 1 6 ,   p p .   1 8 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S S C I . 2 0 1 6 . 7 8 5 0 0 4 4 .   [ 3 ]   K .   L i n ,   F .   X i a ,   W .   W a n g ,   D .   T i a n ,   a n d   J.   S o n g ,   S y st e d e si g n   f o r   b i g   d a t a   a p p l i c a t i o n   i n   e mo t i o n - a w a r e   h e a l t h c a r e ,   I EE E   Ac c e ss ,   v o l .   4 ,   p p .   6 9 0 1 6 9 0 9 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 6 . 2 6 1 6 6 4 3 .   [ 4 ]   X .   L i u ,   L .   Z h a n g ,   J.  Y a d e g a r ,   a n d   N .   K a mat ,   A   r o b u st   m u l t i - mo d a l   e mo t i o n   r e c o g n i t i o n   f r a me w o r k   f o r   i n t e l l i g e n t   t u t o r i n g   sy st e ms,”   i n   2 0 1 1   I EEE   1 1 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   A d v a n c e d   L e a r n i n g   T e c h n o l o g i e s ,   J u l .   2 0 1 1 ,   p p .   6 3 6 5 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A L T . 2 0 1 1 . 2 6 .   [ 5 ]   R .   A .   C a l v o   a n d   S .   D M e l l o ,   F r o n t i e r o f   a f f e c t - a w a r e   l e a r n i n g   t e c h n o l o g i e s,”   I EEE  I n t e l l i g e n t   S y st e m s ,   v o l .   2 7 ,   n o .   6 ,   p p .   8 6 8 9 ,   N o v .   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M I S . 2 0 1 2 . 1 1 0 .   [ 6 ]   K .   M e e h a n ,   T .   L u n n e y ,   K .   C u r r a n ,   a n d   A .   M c C a u g h e y ,   C o n t e x t - a w a r e   i n t e l l i g e n t   r e c o mm e n d a t i o n   sy st e f o r   t o u r i sm,   i n   2 0 1 3   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Pe rva s i v e   C o m p u t i n g   a n d   C o m m u n i c a t i o n s   W o rks h o p s   ( PER C O Wo r k s h o p s) ,   M a r .   2 0 1 3 ,   p p .   3 2 8 3 3 1 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P e r C o mW . 2 0 1 3 . 6 5 2 9 5 0 8 .   [ 7 ]   S .   M e n g   e t   a l . ,   P r i v a c y - a w a r e   f a c t o r i z a t i o n - b a se d   h y b r i d   r e c o mm e n d a t i o n   me t h o d   f o r   h e a l t h c a r e   se r v i c e s,”   I E EE  T r a n sa c t i o n s   o n   I n d u st r i a l   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 8 ,   n o .   8 ,   p p .   5 6 3 7 5 6 4 7 ,   A u g .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI I . 2 0 2 2 . 3 1 4 3 1 0 3 .   [ 8 ]   M .   H .   S h a h b a z ,   Z a i n - Ul - A b i d i n ,   K .   M a h b o o b ,   a n d   F .   A l i ,   En h a n c i n g   c o n t e x t u a l i z e d   G N N f o r   mu l t i mo d a l   e mo t i o n   r e c o g n i t i o n :   i mp r o v i n g   a c c u r a c y   a n d   r o b u st n e ss,”   i n   2 0 2 3   7 t h   I n t e r n a t i o n a l   M u l t i - T o p i c   I C T   C o n f e re n c e   ( I MTI C ) ,   M a y   2 0 2 3 ,   p p .   1 7 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I M T I C 5 8 8 8 7 . 2 0 2 3 . 1 0 1 7 8 4 8 1 .   [ 9 ]   Y .   L i ,   R e se a r c h   d i r e c t i o n   o f   smar t   h o me   r e a l - t i me   mo n i t o r i n g ,   i n   2 0 2 0   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e En g i n e e ri n g   a n d   I n t e l l i g e n t   C o n t ro l   ( I C C EI C ) ,   N o v .   2 0 2 0 ,   p p .   2 2 0 2 3 2 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C EI C 5 1 5 8 4 . 2 0 2 0 . 0 0 0 5 1 .   [ 1 0 ]   Y .   J.  L i u ,   M .   Y u ,   G .   Z h a o ,   J.  S o n g ,   Y .   G e ,   a n d   Y .   S h i ,   R e a l - t i me   mo v i e - i n d u c e d   d i scre t e   e mo t i o n   r e c o g n i t i o n   f r o E EG   si g n a l s,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   Af f e c t i v e   C o m p u t i n g ,   v o l .   9 ,   n o .   4 ,   p p .   5 5 0 5 6 2 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T A F F C . 2 0 1 7 . 2 6 6 0 4 8 5 .   [ 1 1 ]   J.  T e o   a n d   J.   T .   C h i a ,   D e e p   n e u r a l   c l a ss i f i e r f o r   EEG - b a se d   e mo t i o n   r e c o g n i t i o n   i n   i mm e r si v e   e n v i r o n me n t s,”   i n   2 0 1 8   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S m a rt   C o m p u t i n g   a n d   El e c t r o n i c   En t e r p ri s e   ( I C S C EE) ,   J u l .   2 0 1 8 ,   p p .   1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S C EE. 2 0 1 8 . 8 5 3 8 3 8 2 .   [ 1 2 ]   X .   L i ,   X .   Z h a n g ,   H .   Y a n g ,   W .   D u a n ,   W .   D a i ,   a n d   L .   Y i n ,   A n   EEG - b a sed   m u l t i - mo d a l   e mo t i o n   d a t a b a se   w i t h   b o t h   p o se d   a n d   a u t h e n t i c   f a c i a l   a c t i o n s   f o r   e mo t i o n   a n a l y si s,”   i n   2 0 2 0   1 5 t h   I EEE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   A u t o m a t i c   F a c e   a n d   G e s t u r e   Re c o g n i t i o n   ( FG   2 0 2 0 ) ,   N o v .   2 0 2 0 ,   p p .   3 3 6 3 4 3 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / F G 4 7 8 8 0 . 2 0 2 0 . 0 0 0 5 0 .   [ 1 3 ]   P .   L o p e z - O t e r o ,   L .   D a c i a - F e r n a n d e z ,   a n d   C .   G a r c i a - M a t e o ,   A   st u d y   o f   a c o u st i c   f e a t u r e f o r   d e p r e ssi o n   d e t e c t i o n ,   i n   2nd  I n t e r n a t i o n a l   W o rks h o p   o n   B i o m e t r i c s a n d   F o re n si c s ,   M a r .   2 0 1 4 ,   p p .   1 6 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I W B F . 2 0 1 4 . 6 9 1 4 2 4 5 .   [ 1 4 ]   S .   G a o ,   Y .   Z h o n g ,   a n d   W .   L i ,   R a n d o w e i g h t i n g   me t h o d   f o r   m u l t i se n so r   d a t a   f u s i o n ,   I EEE   S e n so r J o u r n a l ,   v o l .   1 1 ,   n o .   9 ,   p p .   1 9 5 5 1 9 6 1 ,   S e p .   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / J S EN . 2 0 1 1 . 2 1 0 7 8 9 6 .   [ 1 5 ]   K .   M .   K u d i r i ,   A .   M d   S a i d ,   a n d   M .   Y .   N a y a n ,   Emo t i o n   d e t e c t i o n   u s i n g   su b - i m a g e   b a se d   f e a t u r e t h r o u g h   h u m a n   f a c i a l   e x p r e ssi o n s,”   i n   2 0 1 2   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t e &   I n f o rm a t i o n   S c i e n c e   ( I C C I S ) ,   Ju n .   2 0 1 2 ,   v o l .   1 ,   p p .   3 3 2 3 3 5 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C I S c i . 2 0 1 2 . 6 2 9 7 2 6 4 .   [ 1 6 ]   X .   W a n g ,   X .   C h e n ,   a n d   C .   C a o ,   H u man   e mo t i o n   r e c o g n i t i o n   b y   o p t i mal l y   f u si n g   f a c i a l   e x p r e ssi o n   a n d   s p e e c h   f e a t u r e ,   S i g n a l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.