A model-based approach to predict muscle synergies using optimization: application to feedback control
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents a new model-based method to define muscle synergies. Unlike the conventional factorization approach, which extracts synergies from electromyographic data, the proposed method employs a biomechanical model and formally defines the synergies as the solution of an optimal control problem. As a result, the number of required synergies is directly related to the dimensions of the operational space. The estimated synergies are posture-dependent, which correlate well with the results of standard factorization methods. Two examples are used to showcase this method: a two-dimensional forearm model, and a three-dimensional driver arm model. It has been shown here that the synergies need to be task-specific (i.e., they are defined for the specific operational spaces: the elbow angle and the steering wheel angle in the two systems). This functional definition of synergies results in a low-dimensional control space, in which every force in the operational space is accurately created by a unique combination of synergies. As such, there is no need for extra criteria (e.g., minimizing effort) in the process of motion control. This approach is motivated by the need for fast and bio-plausible feedback control of musculoskeletal systems, and can have important implications in engineering, motor control, and biomechanics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».