Autoencoders for the Compression of Electrical Stimulation Patterns of Cochlear Implants
Bachelorarbeit,Masterarbeit,Studienarbeit,Diplomarbeit
Im Rahmen des Projekts Cochlear Implants

Description

Ein Cochlear-Implantat (CI) ist eine elektronische Hörhilfe, welche in das Innenohr implantiert wird und dort durch direkte Stimulation der Hörnerven tauben Menschen, welche einen intaken Hörnerv aufweisen, ein grundsätzliches Sprachverstehe ermöglichen kann.

Mit aktueller Technologie ist Sprachverstehen in ruhigen Umgebungen ohne großen Hintergrundpegel gut möglich, jedoch wird das Verstehen von Sprache für CI-Träger sehr schnell schwierig, sobald der Hintergrundpegel, wie etwa in einem Restaurant, zunimmt. Es gibt verschiedene Ansätze in diesen Situationen das Sprachverstehen für CI-Träger zu verbessern, unter anderem durch drahtlose Übertragung von Audiosignalen an die CI-Signalprozessoren von externen Mikrophonen.

Am TNT wird für diese Anwendung an spezieller Datenkompression geforscht um den Energieverbrauch für die drahtlose Datenübertragung zu minimieren.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen Autoencoder für die Kompression von Erregungsmustern von Cochlearimplantaten untersucht werden. Hierzu ist eine Hyperparameteroptimierung der Autoencoder nötig und die erzielbare Kompressionsraten in Abhängigkeit von der Größe des Latentspaces und der Zahl der Schicht des Autoencoders zu untersuchen. Des Weiteren ist eine Quantisierung des Latentspaces zu evaluieren und eine Möglichkeit die zeitlichen Abhängigkeiten in den Erregungsmustern auszunutzen um die Kompression zu verbessern. Es existiert bereits eine Vielzahl an Skripten um einen Teil der Aufgaben zu bearbeiten.

Wichtige Begriffe: Entropie (Information Theory), Autoencoder, Hyperparameter Optimization (SMAC), Short-Time Objective Intelligibility Measure (STOI), Scalar/Vector Quantization, Gradient-Free Optimization

Die Arbeit kann auf Deutsch als auch auf Englisch geschrieben werden.

Requirements

  • Selbstständiges Arbeiten
  • Grundlagen Python
  • Grundlagen neuronale Netze
  • Grundlagen Statistik


Bei Fragen schreibt mir gerne eine Mail.

Contact person: Reemt Hinrichs