Modeling spatial navigation in the presence of dynamic obstacles: a differential games approach
Notice bibliographique
Résumé
Obstacle circumvention strategies can be shaped by the dynamic interaction of an individual (evader) and an obstacle (pursuer). We have developed a mathematical model with predictive and emergent components, using experimental data from seven healthy young adults walking toward a target while avoiding collision with a stationary or moving obstacle (approaching head-on, or diagonally 30° left or right) in a virtual environment. Two linear properties from the predictive component enable the evader to predict the minimum distance between itself and the obstacle at all times, including the future intersection of trajectories. The emergent component uses the classical differential games model to solve for an optimal circumvention while reaching the target, wherein the locomotor strategy is influenced by the obstacle, target, and the evader velocity. Both model components were fitted to a different set of experimental data obtained from five poststroke and healthy participants to derive the minimum predicted distance (predictive component) and obstacle influence dimensions (emergent component) during circumvention. Minimum predicted distance between evader and pursuer was kept constant when the evader was closest to the obstacle in all participants. Obstacle influence dimensions varied depending on obstacle approach condition and preferred side of circumvention, reflecting differences in locomotor strategies between poststroke and healthy individuals. Additionally, important associations between model outputs and observed experimental outcomes were found. The model, supported by experimental data, suggests that both predictive and emergent processes can shape obstacle circumvention strategies in healthy and poststroke individuals. NEW & NOTEWORTHY Obstacle circumvention during goal-directed locomotion is modeled with a new mathematical approach comprising both predictive and emergent elements. The major novelty is using differential games solutions to illustrate the dynamic interactions between the individual as an evader and the approaching obstacle as a pursuer. The model is supported by experimental evidence that explains the behavior along the continuum of locomotor adaptation displayed by healthy subjects and individuals with stroke.
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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 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».