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Enregistrement W4220850844 · doi:10.3389/fnbot.2022.836779

Building Effective Machine Learning Models for Ankle Joint Power Estimation During Walking Using FMG Sensors

2022· article· en· W4220850844 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueFrontiers in Neurorobotics · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueMuscle activation and electromyography studies
Établissements canadiensSimon Fraser UniversityMemorial University of Newfoundland
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanadian Institutes of Health Research
Mots-clésComputer scienceArtificial intelligenceAnkleJoint (building)Ground reaction forceGround truthConvolutional neural networkDeep learningGaitPattern recognition (psychology)Machine learningSimulationPhysical medicine and rehabilitationEngineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Ankle joint power is usually determined by a complex process that involves heavy equipment and complex biomechanical models. Instead of using heavy equipment, we proposed effective machine learning (ML) and deep learning (DL) models to estimate the ankle joint power using force myography (FMG) sensors. In this study, FMG signals were collected from nine young, healthy participants. The task was to walk on a special treadmill for five different velocities with a respective duration of 1 min. FMG signals were collected from an FMG strap that consists of 8 force resisting sensor (FSR) sensors. The strap was positioned around the lower leg. The ground truth value for ankle joint power was determined with the help of a complex biomechanical model. At first, the predictors' value was preprocessed using a rolling mean filter. Following, three sets of features were formed where the first set includes raw FMG signals, and the other two sets contained time-domain and frequency-domain features extracted using the first set. Cat Boost Regressor (CBR), Long-Short Term Memory (LSTM), and Convolutional Neural Network (CNN) were trained and tested using these three features sets. The results presented in this study showed a correlation coefficient of R = 0.91 ± 0.07 for intrasubject testing and were found acceptable when compared to other similar studies. The CNN on raw features and the LSTM on time-domain features outperformed the other variations. Aside from that, a performance gap between the slowest and fastest walking distance was observed. The results from this study showed that it was possible to achieve an acceptable correlation coefficient in the prediction of ankle joint power using FMG sensors with an appropriate combination of feature set and ML model.

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.

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 candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,441
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
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 Opus0,014
Tête enseignante GPT0,218
Écart entre enseignants0,204 · 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