SCH: INT: Collaborative Research: DeepSense: Interpretable Deep Learning for Zero-effort Phenotype Sensing and Its Application to Sleep Medicine

SCH:INT:合作研究:DeepSense:零努力表型感知的可解释深度学习及其在睡眠医学中的应用

基本信息

  • 批准号:
    2313481
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-10-01 至 2024-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Sleep represents one third of everyone’s life and affects the quality and the health of everyone’s life. Traditionally, long-term characteristics of sleep patterns (sleep phenotypes) are largely unknown due to the lack of convenient monitoring devices and automatic algorithms. Recently, massive health sensing data such as activity data, electroencephalogram, respiratory monitoring data and electrocardiography are being collected in clinics and at home, which brings unprecedented opportunities for understanding sleep phenotypes outside clinics. However, there are tremendous challenges to translate these noisy and unreliable multimodal sensing data into accurate phenotypes such as sleep stages and apnea events. Beyond sleep, many neurological conditions such as Alzheimer’s and Parkinson’s all expect objective tracking of long-term disease progression, which is currently impossible. This project will provide the computational capability to conduct phenotype tracking at home with the focus on sleep phenotypes. Machine learning methods and software will be developed to conduct accurate phenotyping of sleep with minimal effort on sensor instrumentation, data collection and analysis. This project aims at developing DeepSense, a deep learning toolbox to model massive data streams including in-clinic monitoring data such as polysomnography and novel radio frequency signals from a wireless sensing device. The research team will develop accurate deep learning methods to automate sleep monitoring using polysomnography data. They will invent adversarial deep learning methods for modeling radio frequency signals and leverage large historical polysomnography data to help improve models for radio frequency signals. They will develop interpretable models that leverage and expand medical knowledge on sleep phenotypes. Finally, all the proposed models will be validated through a prospective study with a goal of automating manual sleep studies and assessing the feasibility of sleep studies via radio frequency signal data. The research team plans to release the open-source software and large datasets from this project that can benefit computer science, engineering and medical community.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
睡眠代表着每个人生命的三分之一,影响着每个人的生活质量和健康。传统上,由于缺乏方便的监测设备和自动算法,睡眠模式(睡眠表型)的长期特征在很大程度上是未知的。活动数据、脑电图、呼吸监测数据和心电图等传感数据正在诊所和家里收集,这为在诊所外了解睡眠表型带来了前所未有的机会。然而,转化这些嘈杂且不可靠的数据面临着巨大的挑战。将多模态传感数据转化为准确的表型,例如睡眠阶段和呼吸暂停事件。除了睡眠之外,阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等许多神经系统疾病都期望对长期疾病进展进行客观跟踪,但目前该项目将提供计算能力。将开发机器学习方法和软件,以最少的传感器仪器、数据收集和分析工作来进行准确的睡眠表型跟踪,该项目旨在开发 DeepSense,一种用于建模的深度学习工具箱。海量数据研究团队将开发精确的深度学习方法,以使用多导睡眠图数据自动监测睡眠。他们将发明用于建模射频信号的对抗性深度学习方法。并利用大量历史多导睡眠图数据来帮助改进射频信号模型,以利用和扩展有关睡眠表型的医学知识。最后,所有提出的模型都将通过前瞻性研究进行验证,目标是:自动化手动睡眠研究并通过射频信号数据评估睡眠研究的可行性。研究团队计划发布该项目的开源软件和大型数据集,这可以使计算机科学、工程和医学界受益。该奖项反映了 NSF 的法定奖项。使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

M Brandon Westover其他文献

M Brandon Westover的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('M Brandon Westover', 18)}}的其他基金

SCH: INT: Collaborative Research: DeepSense: Interpretable Deep Learning for Zero-effort Phenotype Sensing and Its Application to Sleep Medicine
SCH:INT:合作研究:DeepSense:零努力表型感知的可解释深度学习及其在睡眠医学中的应用
  • 批准号:
    2014431
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

隐秘重组信号序列INT-RSS在T细胞受体基因Tcra重排中的功能和机制研究
  • 批准号:
    32370939
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
选择性PPARγ激动剂INT131调控适应性产热和AD-MSCs分化成棕色样脂肪细胞的机制研究
  • 批准号:
    81903680
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
INT复合物调节U snRNA 3'加工的结构基础
  • 批准号:
    31800624
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
沉默Int6基因的骨髓间充质干细胞复合生物支架构建血管化腹股沟疝补片及其促补片血管化机制
  • 批准号:
    81371698
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HIF/Int6调控迟发型EPC体外增殖的机制及其治疗重度子痫前期的可行性
  • 批准号:
    81100439
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

SCH: INT: Collaborative Research: An Intelligent Pervasive Augmented reaLity therapy (iPAL) for Opioid Use Disorder and Recovery
SCH:INT:合作研究:针对阿片类药物使用障碍和恢复的智能普遍增强现实疗法 (iPAL)
  • 批准号:
    2343183
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SCH:INT: Collaborative Research: Semi-Automated Rehabilitation in the Home
SCH:INT:合作研究:家庭半自动康复
  • 批准号:
    2230762
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SCH: INT: Collaborative Research: Context-Adaptive Multimodal Informatics for Psychiatric Discharge Planning
SCH:INT:合作研究:用于精神病出院计划的上下文自适应多模态信息学
  • 批准号:
    10392429
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
SCH: INT: Collaborative Research: Context-Adaptive Multimodal Informatics for Psychiatric Discharge Planning
SCH:INT:合作研究:用于精神病出院计划的上下文自适应多模态信息学
  • 批准号:
    10573225
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
SCH: INT: Collaborative Research: Using Multi-Stage Learning to Prioritize Mental Health
SCH:INT:协作研究:利用多阶段学习优先考虑心理健康
  • 批准号:
    2124270
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了