Аппроксимация показателей произведения с применением статистики заказов в JSTOR

Во-первых, известная верхняя оценка расстояния независимых произведений вероятностных мер распространяется на случай мер со знаком. Верхняя граница зависит от полной вариации мер со знаком и от расстояний отдельных компонентов, где расстояния измеряются в суп-метрике.При определенных условиях регулярности верхнюю оценку можно уточнить, используя асимптотические разложения. Эти разложения справедливы для множества всех интегрируемых функций. Применение этих результатов вместе с асимптотическим разложением распределения статистики одного порядка дает асимптотическое разложение совместного распределения статистики порядка при экспоненциальном распределении.

Целью «Анналов вероятностей» является публикация материалов по теории вероятностей и статистике и их приложениям. Акцент делается на важности и интересе; Одной лишь формальной новизны и математической корректности недостаточно. Также уместны авторитетные описательные статьи и обзоры областей, находящихся в стадии активного развития. Все бумаги рецензируются.

Цель Института математической статистики (ИМС) состоит в том, чтобы способствовать разработка и распространение теории и приложений статистики и вероятность. Институт был образован на собрании заинтересованных лиц 12 сентября 1935 года в Анн-Арборе, штат Мичиган, вследствие чувства что теория статистики будет развита путем образования организации тех, кто особенно интересуется математическими аспектами предмета.Анналы статистики и Анналы вероятностей (которые заменяют «Анналы математической статистики»), Statistical Наука и Анналы прикладной теории вероятностей являются научным журналы института. Они и Бюллетень IMS включают официальные журналы Института. Институт имеет индивидуальное членство и организационное членство. Взносы оплачиваются ежегодно и включают подписку на информационный бюллетень организации, Бюллетень IMS. Члены также получают приоритетное ценообразование на все другие публикации IMS.

Показатели «продукта» и «процесса» при оценке результатов распознавания речи у взрослых с кохлеарными имплантами

Otol Neurotol. Авторская рукопись; Доступно в PMC 2019 Mar 1.

Опубликовано в окончательной редактированной форме AS:

PMCID: PMC5807136

NIHMSID: NIHMS

Аарон С. Моберли

¹ Медицинский центр Векснера Университета штата Огайо, отделение отоларингологии – хирургии головы и шеи, Колумбус, Огайо, США

Ирина Кастелланос

¹ Медицинский центр Векснера Университета штата Огайо, отделение отоларингологии – хирургии головы и шеи, Колумбус, Огайо, США

Кара Дж.

¹ Медицинский центр Векснера Университета штата Огайо, отделение отоларингологии – хирургии головы и шеи, Колумбус, Огайо, США

Oliver F. Adunka

¹ Медицинский центр Векснера Университета штата Огайо, отделение отоларингологии – хирургии головы и шеи, Колумбус, Огайо, США

Дэвид Б. Писони

² Медицинский факультет Университета Индианы, Отологическая исследовательская лаборатория DeVault, отделение отоларингологии — хирургии головы и шеи, Индианаполис, Индиана, США

¹ Медицинский центр Векснера Университета штата Огайо, отделение отоларингологии – хирургии головы и шеи, Колумбус, Огайо, США

² Медицинский факультет Университета Индианы, Отологическая исследовательская лаборатория DeVault, отделение отоларингологии — хирургии головы и шеи, Индианаполис, Индиана, США

Abstract

Гипотезы

(1) При контроле возраста у взрослых пользователей постлингвальных кохлеарных имплантов (КИ) функции обработки информации оценивались с использованием «процессных» показателей объема рабочей памяти, тормозного контроля, скорости обработки и подвижного мышления. , будет предсказывать традиционные «продуктовые» показатели распознавания речи.(2) Демографические/аудиологические факторы, в частности продолжительность глухоты, продолжительность использования КИ, степень остаточного слуха и социально-экономический статус, будут влиять на выполнение основных функций обработки информации, что оценивается с помощью показателей процесса.

Исходная информация

Клиницисты и исследователи в значительной степени полагаются на конечные результаты измерения точности распознавания речи для оценки результатов лечения пациентов после операции. Однако эти меры носят в основном описательный характер и не предназначены для оценки основных операций обработки информации, которые используются при распознавании речи.Напротив, показатели процесса отражают целостность элементарных основных подпроцессов, действующих во время поведенческих тестов с использованием сложных речевых сигналов.

Методы

Сорок два опытных взрослых пользователя КИ были протестированы с использованием трех продуктовых показателей распознавания речи, наряду с четырьмя процессными показателями емкости рабочей памяти, ингибиторного контроля, скорости лексического/фонологического доступа и невербального гибкого мышления. Также оценивались демографические и аудиологические факторы.

Результаты

Баллы по показателям продукта были связаны с показателями основного процесса скорости лексического/фонологического доступа и невербального гибкого мышления.После учета возраста участников демографические и аудиологические факторы не коррелировали с показателями процесса.

Заключение

Полученные данные подтверждают важную основополагающую роль операций обработки информации в результатах распознавания речи постлингвально глухих пациентов, получивших КИ.

Ключевые слова: Кохлеарные импланты, Когниция, Потеря слуха, Измерения процесса, Восприятие речи результаты в послеоперационном периоде.Эти показатели продукта были разработаны для определения эффективности устройств в процессе получения одобрения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, и исследования с использованием этих показателей результатов продукта постоянно выявляют огромную изменчивость и индивидуальные различия среди пациентов (1–3). Хотя эти показатели продукта, возможно, имеют отношение к повседневной жизни, основываясь, по крайней мере, на некоторой степени корреляции с показателями качества жизни, о которых сообщают пациенты (4–6), показатели продукта распознавания речи могут только продемонстрировать эту изменчивость результата, обычно обеспечивая один процент правильную оценку за данное задание. Другими словами, показатели продукта носят в первую очередь «описательный» характер; они характеризуют состояние чьего-либо исхода с КИ. Хотя эти традиционные измерения продукта распознавания речи важны, поскольку они имеют клиническую полезность и сильную валидность, они не помогают нам понять, объяснить или предсказать изменчивость результатов, а также не помогают информировать о терапевтических реабилитационных подходах для плохих исполнителей, таких как аудиологическое перепрограммирование устройства или слуховая или когнитивная тренировка.В результате наши нынешние терапевтические подходы остаются относительно общими по своей природе – универсальными; они не очень эффективны для большой выборки пациентов и не одинаково эффективны для всех людей.

Показатели результатов продукта не предназначены для оценки основных операций обработки информации, которые используются при распознавании речи (7). Напротив, «процессные» меры обработки информации оценивают основные когнитивные конструкции, участвующие в сенсорном кодировании, хранении и извлечении информации, словесном повторении и лексическом доступе, и включают такие меры, как скорость обработки, тормозной контроль, объем рабочей памяти (РП). , лексический поиск, подвижный интеллект (рассуждение) и понимание.Эти функции представляют основные элементарные компоненты обработки и подкомпоненты, отражающие целостность и функциональность системы. Меры производительности процесса оценивают элементарные основные подпроцессы, которые, как предполагается, действуют во всех поведенческих тестах с использованием сложных речевых сигналов, а также других неречевых стимулов, и в конечном итоге они должны помочь понять производительность по обычным показателям результатов продукта. По сути, в то время как показатели продукта являются описательными оценками результатов, показатели процесса являются «объяснительными»; то есть они помогают нам объяснить и предсказать изменчивость показателей результатов продукта.Текущее исследование было направлено на изучение этой гипотезы с использованием ряда показателей процесса для оценки производительности в группе постлингвально глухих взрослых пользователей КИ и сопоставления эффективности этих показателей процесса с более традиционными показателями восприятия речи. Важно отметить, что все показатели процесса, включенные в это исследование, использовали неслуховые визуальные стимулы как средство устранения влияния слышимости и раннего слухового сенсорного кодирования на производительность участников. Этот подход эффективно позволил нам более конкретно изучить вклад основных основных когнитивных подпроцессов, поддерживающих распознавание речи.Использование слуховых стимулов во время измерения процесса сделало бы невозможным определение того, была ли изменчивость результатов у пациентов результатом различий в слышимости (или слуховой обработке) или эти различия можно было бы отнести к интересующим когнитивным процессам.

Хотя целью этого исследования было изучение того, как показатели результатов процесса связаны с нашими обычными показателями продукта распознавания речи, было обнаружено, что ряд демографических и аудиологических факторов пациентов коррелирует (хотя и в меньшей степени) с показателями результата продукта.В частности, они постоянно включали хронологический возраст, продолжительность глухоты, степень остаточного слуха до имплантации и возраст на момент имплантации (8–11). Дополнительной целью текущего исследования было изучение механизмов обработки информации, с помощью которых эти более традиционные демографические/аудиологические факторы пациента влияют на результаты. В настоящее время основные фундаментальные механизмы обработки информации, лежащие в основе влияния этих демографических/аудиологических факторов на показатели конечного продукта, неясны.В частности, мы предположили, что эти традиционные демографические и слуховые аудиологические факторы будут связаны с лежащими в основе навыками обработки информации, которые оценивались с использованием предложенных нами показателей процесса. Есть некоторые косвенные доказательства, подтверждающие эту гипотезу: потеря слуха была связана со снижением когнитивных функций (12–14), и эти нарушения должны фиксироваться нашими процессными показателями.

Когда дело доходит до оценки показателей процесса у постлингвально глухих взрослых с КИ, многие из которых являются пожилыми пациентами с прогрессирующей сенсоневральной тугоухостью, также важно помнить о влиянии когнитивного старения на показатели работоспособности. Было обнаружено, что показатели многих когнитивных показателей снижаются с возрастом даже у участников без признаков деменции или клинических когнитивных нарушений. Например, пожилые люди обычно демонстрируют дефицит рабочей памяти (15), скорости обработки информации (16, 17), ресурсов внимания (18) и тормозного контроля (19, 20). Таким образом, в текущем исследовании проводится анализ отношений этих показателей процесса к показателям продукта, контролируемым для возраста участников.

Таким образом, в этом исследовании были рассмотрены две гипотезы о процессах измерения результатов после имплантации: во-первых, учет возраста участников, процессов показателей объема рабочей памяти, тормозного контроля, скорости обработки во время задач быстрой лексической/фонологической обработки и подвижного интеллекта. предсказать показатели продукта распознавания речи только на слух у постлингвально глухих взрослых пользователей КИ.Во-вторых, обычные демографические/аудиологические факторы, в частности продолжительность глухоты, степень остаточного слуха, продолжительность использования КИ и социально-экономический статус, будут связаны с показателями процесса функций обработки информации.

Методы

Участники

Сорок два взрослых пользователя КИ были зарегистрированы и прошли тестирование. Все участники были носителями английского языка и имели как минимум аттестат о среднем образовании или его эквивалент. Все участники были проверены на зрение с помощью базового теста на зрение вблизи, и от них требовалось, чтобы зрение вблизи было выше 20/40, поскольку все когнитивные показатели были представлены визуально.Два участника КИ имели оценку зрения 20/50; тем не менее, они по-прежнему демонстрировали нормальные показатели чтения, что свидетельствует о достаточных зрительных способностях для включения их данных в анализ. Было выполнено задание на скрининг когнитивных нарушений с использованием мини-теста психического состояния (MMSE) (21) с необработанным баллом MMSE ≥ 26; все участники соответствовали этому критерию, что свидетельствует об отсутствии признаков когнитивных нарушений. Заключительный скрининговый тест чтения основных слов был выполнен с использованием теста широкого диапазона достижений (WRAT) (22). Участники должны были иметь стандартный балл по чтению слов ≥ 75, что предполагает достаточно нормальное общее владение языком. Также был собран социально-экономический статус (СЭС) участников, поскольку он может быть косвенным показателем речевых и языковых способностей. Это было достигнуто путем количественной оценки SES на основе показателя, разработанного Nittrouer и Burton (23), состоящего из профессионального и образовательного уровней. Было две шкалы для профессионального и образовательного уровней, каждая из которых варьировалась от 1 до 8, причем восемь были высшим уровнем.Затем эти две числовые оценки были перемножены, в результате чего были получены оценки от 1 до 64. Наконец, была проведена скрининговая аудиограмма остаточного слуха без посторонней помощи для каждого уха отдельно для всех участников.

Пользователи КИ были в возрасте от 50 до 83 лет и имели постречевую глухоту, что означает, что они должны были развить достаточно хорошие языковые навыки до потери слуха. Тридцать два (76,2%) участника сообщили о начале потери слуха не ранее 12-летнего возраста (т.д., нормальный слух до момента полового созревания). Остальные 10 (23,8%) сообщили о некоторой степени врожденной потери слуха или о начале потери слуха в детстве. Тем не менее, все участники испытали раннее вмешательство слухового аппарата и типичное слуховое развитие разговорной речи в детстве, были включены в обычные образовательные программы и испытали прогрессирующую потерю слуха во взрослом возрасте. Все пользователи КИ получили свои КИ в возрасте 35 лет или старше. До имплантации все пользователи КИ соответствовали требованиям кандидата на кохлеарную имплантацию, включая тяжелую или глубокую потерю слуха на оба уха.Участники КИ были набраны из популяции пациентов отоларингологического отделения учреждения и продемонстрировали пороги КИ с помощью КИ в клинике выше 35 дБ HL на речевых частотах. Длительность тугоухости колебалась от 4 до 76, а продолжительность использования КИ – от 18 мес до 34 лет. Подробную информацию об отдельных участниках КИ можно найти в . Средние групповые демографические показатели и показатели скрининга для участников показаны на рис.

Таблица 1

Демографические данные участников.

участник	гендер	возраст (лет)	возраст (лет)	возраст имплантации (лет)	SES	сторона имплантата	Слуховой аппарат	Этиология слуховой потерю	лучший ухо PTA (дБ HL)
1	F	65	54	24	Двусторонний	Нет	Генетический прогрессирующее	120
2	F	66	62	35	Правильно	Да	Прогрессирующая потеря во взрослом возрасте, воздействие шума	78. 75
3	F	67	58	12	Правый	Да	Генетический, прогрессивный как взрослый	103,75
4	F	55	44	15	Lever	NO	NO	внезапно, Отосклероз, прогрессивный как взрослый	120
5	м	70147 м	70148	65	30	Право	№	Генетические, прогрессивные, как взрослый	88. 75
6	М	60	52	36	двусторонняя	Нет	корь	105
7	F	57	48	25	Право	Да	Генетические, прогрессивные как ребенок
M	79	76 99	76	48	Право	Да	Прогрессивный как взрослый, шум	70	70148	70148	70	70	70	70
9	F	69	56	10. 5	Двусторонний	Нет	Отосклероза, прогрессивный, как взрослый	112,5
10	М	55	50	30	Двусторонний	Нет	прогрессирующей потеря, как взрослые	120
11	F	76	68	30	Left	Нет	Прогрессивная потеря, как для взрослых, вероятно, аутоиммунный	108,75
12	M	79	74	10	Левый	Нет	Неизвестный	108. 75
9	F	81	81	71	30	№	№	Progressive Progressive Progressive Progressive As Wish, внезапные слуха	88.75
14	M	59	57	24	Двусторонний	Нет	Внезапная потеря слуха	120
15	M	78	72	12,5	Двусторонний	Нет	потеря Progressive, как для взрослых	120
16	М	69	62	56	Двусторонний	Нет	Генетический, прогрессивная потеря, как ребенка	120
17	F	50	35	32 . 5	Двусторонний	Нет	потеря Progressive, как ребенка	117,5
18	F	64	61	30	Right	Нет	Прогрессивная потеря, как для взрослых	103,75
19	F	67	58	9	Двусторонний	Нет	болезнь Меньера	120
20	М	83	76	42	правый	Да	Прогрессирующая потеря во взрослом возрасте, воздействие шума	68. 75
21	F	73	67	15	Right	Нет	потеря Progressive, как ребенка	98,75
22	M	76	73	49	левый	Да	Прогрессивная потеря как взрослых, шум воздействия	72. 59
		9	79 99	45	15	Право	Да	Прогрессивная потеря как взрослый	57 .5
24	М	74	72	64	Правый	Да	Врожденные	92,5
25	М	66	60	18	левый	Нет	болезнь Меньера	80
26	М	77	75	15	Двусторонний	Нет	хронические инфекции уха, холестеатомы	105
27	F	65	63	36	Правый	Нет	Генетический, прогрессирующий у взрослых	86. 25
28	F	62	59	14	Двусторонние	Нет	Сепсис, ототоксические препараты	95
29	М	80	79	9	Lever	NO	NO	Генетик, прогрессивный как взрослый, шум воздействия	76. 25	70124	30147
M	61	55	24	Право	Да	Неизвестно	111.25
31	М	60	55	10,5	Левый	Нет	Генетический, прогрессивный, как взрослых	115
32	F	64	59	24	левый	Да	Прогрессивный как ребенок	95
33	м	59 9	54	54	6	6	No	No	Генетик, прогрессивный как взрослый	108. 75
34	М	57	55	6	правая	Нет	Генетический, прогрессивный, как взрослый	101,25
35	М	65	38	12	Право	Да	Да	Прогрессивный как взрослый, шум воздействия	92. 5	92.59
м	50147 м	50 9	35	25	Двухсторонние	№	Генетик, прогрессивный как взрослый	120
37	М	81	80	49	Левого	Да	Прогрессивные, как взрослые	75
38	М	70	68	42	Левый	Да	Прогрессивный как взрослый	93. 75
39	М	53	36	20	Двусторонний	Нет	Progressive, как взрослых	120
40	F	64	61	28	правый	Да	болезнь Меньера	22,5
41	F	74	72	35	левый	Да	Генетические, прогрессивна взрослых	60
42	M	M	68	65	65	5	30	NO	№	NO	Прогрессивный как взрослый, шум на шум	100

Таблица 2

Участника Участника для пользователей Кохлеарного имплантата (CI); MMSE: краткое обследование психического состояния; СЭС: социально-экономический статус

8

4

	Участники ( N = 42)
	Среднее	(SD)
	Демография
Возраст (лет)	67. 3		(9.1)
Общая продолжительность слуха (годы)	39.1	(19.9)
Продолжительность потери слухов до CI (годы)	32.2	( 19.8)
Age Age на первом CI (годы)	60.1	(12.0) 7 (12.0)
Продолжительность использования CI (годы)	7. 2	(6.7)
чтение (стандартный балл)	98.0		(12.1)
MMSE (RAW BACTE)	28.6	(1.3)
SE			(14.3) 8

Оборудование и материалы

Все испытания проводились в Институте глаз и ушей Медицинского центра Векснера Университета штата Огайо с использованием звуконепроницаемых кабин и акустически изолированных помещений для испытаний. Все тесты, требующие слуховых ответов, записывались аудиовизуально для последующей оценки. Участники носили FM-передатчики с помощью специально разработанных жилетов. Это позволяло их ответам напрямую передаваться в камеру, что позволяло позже оценивать задания в автономном режиме. Каждое задание оценивалось двумя отдельными людьми по 25% ответов, чтобы обеспечить надежные результаты. Надежность была определена как > 95% для всех измерений.

Зрительные стимулы предъявлялись на бумаге или на сенсорном мониторе производства KEYTEC, INC., поставленный в двух шагах от участника. Слуховые стимулы подавались через динамик Roland MA-12C, расположенный на расстоянии одного метра перед участником на нулевом азимуте. Перед сеансом тестирования динамик был откалиброван на 68 дБ SPL с помощью измерителя уровня звука, расположенного на расстоянии одного метра перед динамиком на нулевом азимуте. После того, как меры по скринингу были завершены, были собраны меры, описанные ниже.

Продукт Показатели распознавания речи

Задания на распознавание речи предъявлялись в чистом виде через громкоговоритель. Были включены три показателя распознавания речи для оценки восприятия речи в трех различных условиях. Эти показатели продукта исследования были выбраны вместо использования клинических стимулов (например, предложений AzBio или слов CNC), потому что участники не были знакомы с этими материалами, а также потому, что они достаточно сложны, чтобы избежать эффектов потолка для некоторых пользователей КИ во время тестирования. Были использованы следующие показатели продукта:

1. Гарвардские стандартные предложения — предложения были представлены через громкоговоритель, и участников просили повторить как можно большую часть предложения.Были использованы тридцать предложений из списков Гарвардского стандарта, которые были произнесены и записаны одним говорящим мужчиной. Предложения длинные, сложные и семантически значимые, состоящие из императивной или повествовательной структуры (24). Пример: «Чайка помогает скоротать вечер». Оценки представляли собой процент от общего числа слов, повторенных правильно, а также процент от полных предложений, повторенных правильно, за исключением первых двух предложений, как это было на практике.

2. Предложения PRESTO — эти предложения были выбраны из коллекции речи TIMIT (Техасские инструменты/Массачусетский технологический институт) и были созданы, чтобы сбалансировать пол говорящего, ключевые слова, частоту и знакомство, причем предложения сильно различаются по диалекту и акценту говорящего. (25).Предложения PRESTO представляют собой сложные предложения с высокой вариабельностью, которые, как ожидается, будут более сложными для распознавания слушателями. Пример предложения: «Пламя израсходует воздух». Участникам было предложено повторить 32 предложения. Оценки снова представляли собой процент от общего числа правильных слов, а также процент от правильно повторенных полных предложений, за исключением первых двух предложений, как это было на практике.

3. Словари CID W-22 – Было представлено 50 слов CID-W22 (26). Участникам было предложено повторить последнее слово, сказанное после подсказки: «Скажи слово __.Слова CID W-22 фонетически сбалансированы, произносятся и записываются одним говорящим мужчиной на общем американском диалекте. Поскольку эти слова представлены без сентенциального контекста, исполнение должно более точно отражать чувствительность слушателя к акустико-фонетическим деталям речи по сравнению с приведенными выше задачами распознавания предложений. Для тестирования использовался список 1А, состоящий из 50 слов. Оценки представляли собой процент правильных слов целиком.

Процесс Измерения нейрокогнитивного функционирования

1. Объем вербальной рабочей памяти – Объем зрительных цифр – В этом задании оценивались вербальные способности участников WM с использованием визуального представления.Задание на определение диапазона пальцев было основано на исходном задании на слуховое определение диапазона пальцев из Шкалы интеллекта Векслера для детей, четвертое издание, интегрированное (27). Для этого задания участникам предъявлялась последовательность визуальных стимулов в виде цифр (от 1 до 9) на мониторе компьютера. Для ознакомления участников со стимулами на экране сначала появлялась одна цифра, а затем экран с матрицей 3×3 из всех девяти чисел. Участников просили коснуться цифры на экране, которая появилась первой.Затем участники видели последовательность числовых цифр, и их просили правильно воспроизвести последовательность, касаясь цифр на экране компьютера в правильном порядке, когда появлялся экран со всеми девятью цифрами. Количество цифр, представленных в каждом испытании, начиналось с двух стимулов и постепенно увеличивалось по мере того, как участник продолжал отвечать правильно, до максимум семи цифр. Каждая строка цифр предъявлялась дважды (разные стимулы, одинаковая длина строки). Когда участнику не удавалось правильно воспроизвести две строки одинаковой длины, задание автоматически прекращалось.Цифры предъявлялись визуально по одной на экране компьютера. Как только цифры исчезли с экрана, участника попросили коснуться цифр на экране в правильном последовательном порядке. Общее количество правильных элементов служило оценкой производительности.

2. Ингибиторный контроль – Струп – Эта компьютеризированная задача оценивает тормозные способности контроля и находится в открытом доступе (http://www. millisecond.com). Участникам показывали цветное слово на экране компьютера, написанное шрифтом того же или другого цвета.Участника попросили нажать компьютерную клавишу на клавиатуре, которая соответствовала цвету шрифта слова, а не названию цвета, представленному словом. Задача Струпа была разделена на конгруэнтные испытания (цвет и цветное слово совпадали) и неконгруэнтные испытания (цвет и цветное слово не совпадали). Время ответа рассчитывали для каждого условия, а «оценку интерференции» рассчитывали путем вычитания среднего времени ответа для конгруэнтного состояния из среднего времени ответа для неконгруэнтного состояния по испытаниям.Оценка интерференции по шкале Струпа используется для оценки степени ингибирующего контроля, необходимого для выполнения задачи по именованию цветов в противоречивых условиях по сравнению с исходными данными без интерференции. Для правильного выполнения задачи Струпа требуется активное сознательное торможение конфликтующих условий. Более длительное время отклика (более медленная обработка информации) отражается более высокими показателями интерференции Струпа.

3. Скорость обработки для лексического/фонологического доступа – тест эффективности чтения слов, версия 2 (TOWRE) – TOWRE является мерой точности и беглости чтения слов и может рассматриваться как оценка скорости лексического и фонологический доступ (28).Тест оценивает два типа навыков чтения: способность точно распознавать и идентифицировать знакомые настоящие слова и способность «озвучивать» не-слова посредством фонологического декодирования не-слов. Участники прочитали столько слов, сколько смогли, из списка из 108 слов за 45 секунд, а затем прочитали столько не-слов, сколько смогли за 45 секунд из списка из 66 не-слов. Были рассчитаны две оценки: процент правильных слов целиком и процент правильных слов, не содержащихся целиком.

4. Невербальное подвижное мышление — Прогрессивные матрицы Равена. Компьютеризированная версия теста Равена использовалась для оценки невербального интеллекта или рассуждений (29).Raven’s представляет собой визуальное отображение геометрических рисунков в виде матрицы, в которой каждый рисунок содержит недостающую часть, и участники должны выбрать поле ответа, чтобы завершить узор. Участники выполнили как можно больше заданий за 10 минут, а баллы указывали на общее правильное количество заданий.

Общий подход

Протокол исследования был одобрен Институциональным наблюдательным советом Университета штата Огайо. Все участники предоставили информированное письменное согласие и получили компенсацию в размере 15 долларов США в час за участие.Тестирование проводилось в течение одного двухчасового сеанса с частыми перерывами для предотвращения утомления. Во время тестирования участники КИ использовали свои типичные слуховые протезы, включая любой контралатеральный слуховой аппарат, за исключением аудиограммы без посторонней помощи. Перед началом тестирования экзаменаторы проверяли целостность слуховых протезов человека, выполняя краткое задание на повторение гласных и согласных, и все участники прошли эту проверку целостности.

Анализ данных

Для проверки первой гипотезы о том, что после поправки на возраст, измерения процесса способности WM, тормозящего контроля, скорости обработки и подвижного интеллекта можно предсказать традиционные показатели продукта распознавания речи, был проведен частичный корреляционный анализ с поправкой на возраст. Для проверки второй гипотезы о том, что демографические/аудиологические факторы, в том числе продолжительность глухоты, продолжительность использования КИ, степень остаточного слуха и СЭС, могут повлиять на показатели процесса, был проведен двумерный корреляционный анализ Пирсона.

Результаты

Средние групповые баллы для показателей продукта распознавания речи и показателей процесса показаны на . Результаты демонстрируют вариативность среди пользователей CI в оценках как продукта, так и процесса. Оценки существенно не отличались среди пациентов, которые использовали двусторонние КИ, одиночные КИ или КИ в сочетании со слуховым аппаратом.

Таблица 3

Групповое среднее значение оценки «продукта» распознавания речи и оценки «процесса» нейрокогнитивных функций у пользователей кохлеарных имплантов.

8 4

7

7

8

	Участники ( N = 42)
	Среднее	(SD)
Показатели продукта — распознавание речи
Harvard Standard Sentences (% правильных слов)	72. 1		(18.3)
	Гарвард Стандартные предложения (% полных предложений правильно)	42.3	(23.6) 7 (23.6) 7 3
Presto Proticents (% слова правильные)	5617 (24,5 )
Presto Proticents (% полные предложения правильные)	24.2	24.2	(20. 9) (20.9) 8
CID W-22 слов (% слова правильные)	66,7	(22.4)
Измерения процессов — нейрокогнитивные функции
	Digit Span (всего правильный)	43. 1	(16.8) (16.8) (16.8)
296,6	(289.8) 8
Towre-2 Слова (процент правильно)	71.3		(11.9)
Towre-2 не слова (процент правильный)	62.8
Raven’s невербальные жидкости рассуждения (Total Prevent)	(5. 0)

Первая гипотеза заключалась в том, что при учете возраста процессные показатели способности WM, сдерживающего контроля, скорости обработки и подвижного интеллекта будут предсказывать показатели продукта распознавания речи.показывает результаты частичного корреляционного анализа. После учета влияния возраста скорость обработки как лексического поиска, так и фонологического доступа (с использованием TOWRE-2) и гибкого интеллекта (с использованием Raven) значительно коррелировала с показателями распознавания речи по большинству показателей продукта, что частично подтверждает нашу первую гипотезу.

Таблица 4

Частичная корреляция r значений для анализа между показателями продукта распознавания речи и показателями процесса нейрокогнитивных функций с учетом возраста участников.

Частичный R, Контроль для участника Возраст	Измерение продукта (распознавание речи)
	Гарвард Стандартные предложения (% слова правильные)	Гарвард Стандартные предложения (% полные предложения правильные)	Предложений PRESTO (% правильных слов)	Предложений PRESTO (% правильных полных предложений)	CID W-22 Words (% правильных слов)
Показатели процесса — нейрокогнитивные функции
Размах цифр (всего правильно)	. 12	.26	.08	.17	.17	.09	.09	. 099
Щепотал помехи (MSEC)	-.13	-.23	-.23	-.08	-.08	-. 12
Wordre-2 слова (процент правильно)	. 37 * * * 8 ** 8 7 ** * .54 * *	.47 **
TOWRE-2 Не слова (процент правильных)	.21 8	.45 ** **	.28	.40 * *	.22
Raven’s Невербальные жидкости рассуждения (общая правильная)	. 27	.39 * * 8 .45 .45 ** .47 ** ** ** 8	.35 *

Вторая гипотеза состояла в том, что традиционные демографические / аудиологические меры будут соотноситься с производительность по процессуальным показателям.В частности, мы предсказали более старший возраст на момент тестирования, более длительную общую продолжительность потери слуха (рассчитанную как текущий возраст минус возраст начала потери слуха) и большую продолжительность потери слуха до КИ (рассчитанную как возраст на момент первой КИ минус возраст в начале исследования). начало потери слуха) будет связано с более низкими оценками по процессуальным показателям. Напротив, мы ожидали, что более длительная продолжительность использования КИ, более высокий остаточный слух (лучший PTA уха) и более высокий SES будут положительно коррелировать с показателями процесса.показывает результаты корреляционного анализа. Примечательно, что для большинства наших показателей процесса пожилой возраст предсказывал более низкую (или более медленную) производительность. Для продолжительности потери слуха единственная значимая корреляция была между общей продолжительностью потери слуха и скоростью лексического доступа по TOWRE-2; как и предполагалось, более длительная продолжительность глухоты была связана с более медленным лексическим доступом к словам. Остаточный слух PTA коррелировал с подвижным интеллектом, но это было в противоположном направлении, как предполагалось; более высокий PTA (более плохой слух) был связан с более высокими показателями подвижного интеллекта.SES не был существенно связан с баллами по процессуальным показателям.

Таблица 5

Двумерная корреляция Пирсона r значения для анализа между показателями процесса и демографическими/аудиологическими показателями для пользователей кохлеарных имплантов (КИ); PTA: средний чистый тон; HL: уровень слуха; СЭС: социально-экономический статус

Пирсона r	Возраст (лет)	Общая продолжительность потери слуха (лет)	Продолжительность потери слуха до КИ (лет) 25 Продолжительность	Лучшее PTA уха (дБ HL)	SES
Показатели процесса — Нейрокогнитивные функции
Размах цифр (все верно)	−. 06	.18	.22	-.13	-.14	-.14	.21	.21
Sloop Inverefence (MSEC)	.38 *	0,08	0,08	0,08	0,09	0,08	0,09	0,08	0,08	0,08	-. 03	-.08	-.07	-.07
	Slin-2 слов (процентов правильный)	-.22	— .35 *	-.28	-. 16	−.02	.15
TOWRE-2 Неслова (процент правильных)	− . 34 * *	-.07	-.05	-.05	-.05	0.08	0.05
Невербальное рассуждение Raven (Total Current)	— 0,64 **.	-.03	-.05	09	0 48	. 38 * *

Несколько важных корреляций, наблюдаемых между мерами процесса и демографическими / аудиологическими факторами, были в направление, противоположное тому, что было предсказано, и это заслуживает дальнейшего изучения.Поскольку приведенный выше анализ также показал, что пожилой возраст, как правило, был связан с более низкими показателями по большинству наших показателей процесса, был проведен новый набор анализов для изучения связи показателей процесса с нашими демографическими/аудиологическими показателями после учета влияния возраста. . Результаты этих частичных корреляционных анализов показаны на рис. После учета возраста ни одна из частных корреляций между показателями процесса и демографическими/аудиологическими показателями не оставалась значимой, что свидетельствует о важном вкладе возраста в эту клиническую выборку.

Таблица 6

Частичная корреляция r значения для анализа между баллами показателей процесса и демографическими/аудиологическими показателями для пользователей кохлеарных имплантов (КИ) после учета влияния возраста; PTA: средний чистый тон; HL: уровень слуха; SES: социально-экономический статус

Частичный r, с учетом возраста участников	Общая продолжительность потери слуха (лет)	Продолжительность потери слуха до КИ (лет)	Продолжительность использования КИ (лет)	Продолжительность потери слуха (лет)	PTA лучшего уха (дБ HL)	SES
Показатели процесса — нейрокогнитивные функции
Размах цифр (всего правильно)	. 14	.19	-.16	— 22	.19	.19	.19	.19
Stroop Inverfence (MSEC)	09	-13	-13	-14	-.14	-. 27
Sufre-2 слова (процент правильные)	-. 30	-.21	-.21	-.23	-.23	-10	.24
Towre-2 невысокие (процентные правильные )	− 0,07	− 0,03	− 0,10	− 0,10	.14
Raven’s невербальные жидкости рассуждения (общая правильная)	. 02	.04	-.06	-.06	.15	.14	.14

Обсуждение

Это изучение продуктов и процессов в соответствии с Имплантация исследовала два общих вопроса о результатах распознавания речи у постязыковых взрослых с КИ: (1) Предсказывают ли показатели процесса обработки информации производительность по обычным показателям продукта распознавания речи после учета возраста участников? (2) Относятся ли демографические и аудиологические факторы, которые, как было установлено ранее, к результатам распознавания речи, к показателям процесса?

Что касается первого вопроса, мы обнаружили, что два показателя процесса значительно коррелируют с традиционными показателями продукта: скорость лексического/фонологического доступа на TOWRE-2 была связана с распознаванием речи для всех трех типов протестированных речевых материалов. Подвижный интеллект, оцениваемый с помощью задачи Равена, также был связан с результатами по всем трем тестам на распознавание речи. Важно иметь в виду, что показатели процесса, представленные здесь, были получены из задач обработки информации, в которых использовался неслуховой формат визуального представления, так что на производительность отдельных участников не влияли различия в слышимости или ранней слуховой сенсорной регистрации и кодирование. Акцент в прошлых исследованиях результатов КИ был сосредоточен в основном на сенсорных факторах и слышимости, восстановленных слушателем через КИ, а не на способностях слушателя к познанию и обработке информации.Настоящие результаты с использованием визуальных показателей процесса предполагают, что эти основные способности играют важную роль в результатах взрослых пользователей КИ, и что измерения процесса могут помочь нам понять огромные индивидуальные различия и изменчивость, постоянно демонстрируемые традиционными показателями конечных результатов речи. признание.

Интересно, что несколько показателей процесса были в значительной степени связаны с демографическими и аудиологическими показателями. Однако после учета возраста участников все эти эффекты перестали быть значимыми.Понимание влияния старения на показатели процесса у взрослых пользователей КИ потребует дальнейших исследований с использованием дополнительных показателей, но настоящие результаты согласуются с предыдущими работами, связывающими снижение когнитивных функций, старение и результаты распознавания речи для пользователей КИ (30,31).

Текущее исследование имеет некоторые ограничения. Во-первых, из-за нехватки времени для тестирования было выбрано лишь несколько показателей процесса. Мы выбрали те меры, которые теоретически представляют собой элементарные основные подпроцессы, которые, как предполагается, необходимы при обработке речи и которые было бы легко измерить с помощью визуальных стимулов.Будущие исследования будут расширять их, чтобы включить дополнительные меры когнитивной обработки. Во-вторых, преднамеренное использование показателей визуального процесса подразумевает допущение, что когнитивные процессы носят модальный характер; то есть предполагается, что механизмы обработки информации одинаковы для зрительного и слухового сенсорного ввода. Это предположение разумно, но не было доказано в данном исследовании.

Выводы

Результаты этого исследования свидетельствуют о том, что «процессные» измерения лежащих в основе навыков обработки информации, полученные с помощью неслуховых нейрокогнитивных тестов обработки визуальной информации, могут дать новые ключи к основным механизмам, ответственным за огромную изменчивость и индивидуальные различия, продемонстрированные взрослыми слушателями КИ по традиционным конечным «продуктовым» показателям распознавания речи, используемым в клинике.Кроме того, эффективность этих показателей процесса, по-видимому, связана с возрастом пациента. Полученные данные дополнительно подтверждают важную основополагающую роль операций нейрокогнитивной обработки информации, связанных с кодированием, хранением и извлечением вербальной информации у пациентов с постречевой глухотой, которые получили КИ в качестве медицинского вмешательства по поводу потери слуха от тяжелой до глубокой.

Благодарности

Раскрытие финансовой информации: Эта работа была поддержана Национальным институтом здравоохранения, Национальным институтом глухоты и других коммуникативных расстройств (NIDCD) Career Development Award 5K23DC015539-02 и грантом NIH/NICDD 5R01 DC-000111, а также Премия Американского отологического общества для клинициста-ученого ACM.ResearchMatch, используемый для набора некоторых участников NH, поддерживается грантом Национального центра развития трансляционных наук UL1TR001070.

Сноски

Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Представление данных: некоторые данные, представленные в этой рукописи, были представлены на подиумной презентации на встрече CI2017 в Сан-Франциско, Калифорния, июль 2017 г.

Ссылки

Как скалярный продукт измеряет сходство | by Tivadar Danka

Геометрическое объяснение подобия косинусов

Скалярное произведение — одна из самых фундаментальных концепций машинного обучения, встречающаяся почти везде.

Одним из наиболее важных приложений является измерение сходства между векторами признаков.

Но как связаны подобие и внутренний продукт? Определение мало что дает. В этом посте наша цель — разгадать скалярное произведение и дать простое геометрическое объяснение!

Чтобы увидеть, какое отношение скалярное произведение имеет к сходству, у нас есть три ключевых наблюдения.

Во-первых, мы видим, что она линейна по обеим переменным. (Это свойство называется билинейностью .)

Во-вторых, скалярное произведение ортогональных векторов равно нулю.

В-третьих, скалярное произведение вектора на самого себя равно квадрату его величины.

Вооружившись этими свойствами, мы готовы исследовать, как измеряется сходство!

Предположим, что у нас есть два вектора, x и y .Чтобы увидеть геометрическую интерпретацию их скалярного произведения, мы сначала отметим, что x можно разложить на сумму двух компонентов: один параллелен y , а другой ортогонален.

Итак, скалярное произведение x и y равно произведению xᵧ и y . Если мы запишем xᵧ как скаляр, кратный y , мы можем многое упростить.

Мы можем пойти еще дальше. Если предположить, что и x , и y имеют величину, равную единице, скалярное произведение равно масштабному коэффициенту!

Обратите внимание, что этот коэффициент масштабирования находится в интервале [-1, 1].Он может быть отрицательным, если направления x и y противоположны.

Теперь самое интересное! r имеет простой геометрический смысл. Чтобы увидеть это, давайте проиллюстрируем, что происходит. (Вспомним, что мы предполагали, что x и y оба имеют величину, равную единице.)

Поскольку косинус определяется отношением прилежащего катета к гипотенузе, оказывается, что коэффициент масштабирования r также равен косинус угла между x и y .

Именно по этой причине сходство косинусов определяется таким образом.

Я надеюсь, что этот короткий пост поможет вам понять эту концепцию, и, вооружившись этими знаниями, вы будете более уверенно с ней работать!

Оценка развития продукта

Для чего-то столь фундаментально важного для успеха компании разработка продукта, как известно, сложна в управлении. Отчасти это связано с тем, что научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы требуют от компаний манипулирования многими измерениями.Они должны сбалансировать новые функции и инновационные технологии с затратами, рисками и временем выхода на рынок. Они должны учитывать, насколько хорошо они удовлетворяют потребности клиентов с различными требованиями. И они должны понимать, как новые продукты впишутся в их существующий портфель и как они будут сочетаться с предложениями конкурентов.

Компании также должны убедиться, что они правильно используют ограниченные ресурсы, выделяя людей, время и деньги на проекты, которые наилучшим образом соответствуют их краткосрочным и долгосрочным стратегическим целям.Это поднимает важный вопрос: как они должны измерять производительность своих команд по разработке продуктов?

Сами по себе метрики не являются решением проблем разработки продуктов, но ключевые показатели эффективности (KPI), которые используют компании, действительно показывают, на чем руководство сосредоточивает свое внимание. Это заставило нас задуматься о взаимосвязи между тем, что компании отслеживают при разработке продукта, и тем, как они работают.

Чтобы изучить эту проблему, мы провели новый анализ, чтобы сравнить использование компаниями различных ключевых показателей эффективности разработки продуктов и их общие финансовые показатели.Мы основывали свою работу на десятилетних данных, собранных с помощью McKinsey Product Development Fingerprint, собственного инструмента диагностики разработки продуктов.

Это исследование находится на ранней стадии. Наш набор данных включает 42 компании, для которых были доступны подробные данные о показателях разработки продуктов и финансовых показателях. Тем не менее, работа раскрывает ряд интригующих и потенциально контринтуитивных выводов.

Возможные компромиссы между ростом и стабильностью

В нашем анализе мы считали, что компания «использует» показатель, если он был указан более чем одной третью опрошенных сотрудников.Это важно, потому что широкое знание метрики указывает на то, что компания активно использует этот показатель как часть своих процессов управления эффективностью.

Мы сопоставили использование выбранных показателей с двумя показателями финансовой деятельности. Первым был рост относительной прибыли , основанный на росте прибыли компании в год, когда были собраны данные, по сравнению со средним показателем по отрасли. Второй была стабильность роста прибыли , которая дает количественную оценку изменчивости роста прибыли за десятилетний период, опять же по сравнению со средним показателем по сектору.Для получения полной информации о нашем наборе данных и о том, как мы его анализировали, см. врезку «Связывание показателей разработки продукта с финансовыми показателями».

Показатели, связанные с продуктом: сосредоточьтесь на сегодняшнем дне, следите за будущим

Более трех четвертей компаний из нашей выборки широко использовали ключевые показатели производительности по объему продукции, выручке, себестоимости и времени выхода на рынок. У большинства также есть метрики для измерения надежности их производственных операций. Это делает эти «связанные с продуктом» показатели одними из наиболее часто используемых в нашей выборке.И, по нашему краткосрочному показателю, компании, которые используют эти показатели, работают лучше, чем меньшинство, которое этого не делает.

Однако, когда мы рассмотрели стабильность роста прибыли, возникла другая картина. За десятилетний период преимущества отслеживания метрик, ориентированных на продукт, исчезли, что свидетельствует о том, что с течением времени все большее значение приобретает другой фокус. Одно из возможных объяснений этого вывода состоит в том, что некоторые организации жертвуют долгосрочными результатами ради достижения краткосрочных целей, например, усердно работая над выводом на рынок следующего продукта, не уделяя должного внимания развитию широкого портфеля, или к технологиям и стратегиям, которые будут лежать в основе будущих поколений продуктов (Иллюстрация 1).

Экспонат 1

Показатели, связанные с клиентами: значение имеет значение

В то время как большинство компаний в нашей выборке отслеживают удовлетворенность клиентов качеством продукта, только 44% из них измеряют удовлетворенность клиентов ценой, которую они заплатили за полученную ценность.Наш анализ показывает, что этот показатель заслуживает большего внимания, поскольку он сильно коррелирует как с краткосрочным ростом прибыли, так и с долгосрочной стабильностью. Действительно, средний рост относительной прибыли компаний, которые использовали этот показатель, был на 12,9 процентных пункта выше, чем у компаний, которые этого не сделали (рис. 2).

Экспонат 2

В долгосрочной перспективе два показателя, связанные с клиентами, были связаны со стабильностью роста прибыли: удовлетворенность клиентов соотношением цены и качества и производительностью продукта в соответствии с его спецификацией.

Это имеет интуитивно понятный смысл, поскольку понимание реальных потребностей вашего клиента, выполнение ваших обещаний и предложение оптимального соотношения цены и качества — это хорошие способы создать репутацию и лояльность клиентов.

Показатели, связанные с поставщиками: кто предлагает лучшие идеи?

Использование показателей, связанных с работой поставщиков, в нашей выборке было менее распространенным.В частности, только одна треть компаний оценивает инновации, разработанные их поставщиками и партнерами или совместно с ними. Использование этого типа показателей было тесно связано как с ростом относительной прибыли, так и со стабильностью роста прибыли. Например, компании, которые измеряют эффективность инноваций поставщиков, показывают средний краткосрочный рост прибыли на 15,4 процентных пункта выше, чем у остальных (Рисунок 3).

Экспонат 3

Во всех отраслях инновационные идеи и передовые технологии все чаще приходят извне организации. Компании, которые оценивают свои усилия по выявлению и использованию внешних инноваций, с большей вероятностью преуспеют в этом.

Боевой дух команды: краткосрочная боль, долгосрочная выгода

Только 39% компаний из нашей выборки применяют систематический подход к измерению морального духа команды проекта.Эта метрика дала неоднозначный результат: в краткосрочной перспективе она связана с меньшим ростом относительной прибыли, но в долгосрочной перспективе она связана с большей стабильностью роста прибыли.

Это может указывать на компромисс между производительностью и работоспособностью. Компании, которые усерднее работают со своими командами по разработке продуктов, могут добиться от них лучших результатов в краткосрочной перспективе, но разработка продукта — это марафон, а не спринт. Более здоровые команды могут быть лучше подготовлены к перегруппировке и достижению хороших результатов, проект за проектом, год за годом.

Соблюдение бюджета: ложная экономия?

Самый интригующий результат нашего анализа должен заставить каждого руководителя отдела исследований и разработок задуматься. Переменной с наиболее значимой отрицательной корреляцией с краткосрочными финансовыми показателями было соблюдение бюджета. Только 15% компаний в нашей выборке не использовали широко этот показатель, но у этих компаний был средний рост относительной прибыли 11.на 4 процентных пункта выше, чем остальные 85 процентов. Кроме того, соблюдение бюджета было также единственным показателем, показывающим значительную отрицательную корреляцию как с краткосрочным ростом прибыли, так и с долгосрочной стабильностью (рис. 4).

Экспонат 4