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Enregistrement W2954601660

A Framework for Human Motion Strategy Identification and Analysis

2019· dissertation· en· W2954601660 sur OpenAlexfundno aff
Muhammad Choudry

Notice bibliographique

RevueUWSpace (University of Waterloo) · 2019
Typedissertation
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueHuman Pose and Action Recognition
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesUniversity of Waterloo
Mots-clésIdentification (biology)Human motionComputer scienceMotion (physics)Data scienceComputational biologyArtificial intelligenceBiologyEcology
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The human body has many biomechanical degrees of freedom and thus multiple movement strategies can be employed to execute any given task. Automated identification and classification of these movement strategies have potential applications in various fields including sports performance research, rehabilitation, and injury prevention. For example, in the field of rehabilitation, the choice of movement strategy can impact joint loading patterns and risk of injury. The problem of identifying movement strategies is related to the problem of classifying variations in the observed motions. When differences between two movement trajectories performing the same task are large, they are considered to be different movement strategies. Conversely, when the differences between observed movements are small, they are considered to be variations of the same movement strategy. In the simplest scenario a movement strategy can represent a cluster of similar movement trajectories, but in more complicated scenarios differences in movements could also lie on a continuum. The goal of this thesis is to develop a computational framework to automatically recognize different movement strategies for performing a task and to identify what makes each strategy different.
\n The proposed framework utilizes Gaussian Process Dynamical Models (GPDM) to convert human motion trajectories from their original high dimensional representation to a trajectory in a lower dimensional space (i.e. the latent space). The dimensionality of the latent space is determined by iteratively increasing the dimensionality until the reduction in reconstruction error between iterations becomes small. Then, the lower dimensional trajectories are clustered using a Hidden Markov Model (HMM) clustering algorithm to identify movement strategies in an unsupervised manner. Next, we introduce an HMM-based technique for detecting differences in signals between two HMM models. This technique is used to compare latent space variables between the low-dimensional trajectory models as well as differences in degrees-of-freedom (DoF) between the corresponding high-dimensional (original) trajectory models. Then, through correlating latent variable and DoF differences movement synergies are discovered. 
\n To validate the proposed framework, it was tested on 3 different datasets – a synthetic dataset, a real labeled motion capture dataset, and an unlabeled motion capture dataset. The proposed framework achieved higher classification accuracy against competing algorithms (Joint Component Vector and Kinematic Synergies) where labels were known apriori. Additionally, the proposed algorithm showed that it was able to discover strategies that were not known apriori and how the strategies differed.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,362
Score d'incertitude au seuil0,682

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,020
Tête enseignante GPT0,250
Écart entre enseignants0,230 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2019
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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