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Enregistrement W4256526571 · doi:10.32920/ryerson.14654643

Actigraphy Signal Analysis System for Sleep and Wake Studies

2021· preprint· en· W4256526571 sur OpenAlexaff
Yashodhan Athavale

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueNon-Invasive Vital Sign Monitoring
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésActigraphyComputer scienceWearable computerAccelerometerArtificial intelligenceKey (lock)BluetoothWearable technologyMachine learningData miningEmbedded systemWirelessTelecommunicationsMedicineComputer security

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The Internet of Things (IoT) is a trending model in the wake of recent advancements in ubiquitous sensors and smart devices, and is rapidly being deployed in communications, infrastructure, transportation and healthcare services. The Internet of Medical Things (IoMT) is a subset of the IoT and provides a layered architecture for connecting individuals with mobile devices and wearables, such that their vital physiological data can be captured and analyzed non-invasively using smart sensors embedded within these devices. Currently available wearables have embedded sensing modules for measuring movement, direction, light and pressure. Actigraphs are one such type of wearables which exclusively employ the use of accelerometers for capturing human movement-based vibration data. The main intention of this research work is the analysis of unstructured, non-stationary actigraphy signals. This study aims to address three key objectives: (i) enabling compression and denoising of actigraphy data during acquisition; (ii) extracting regions of interest from the actigraphy data, and; (iii) deriving actigraphy specific features for improving the activity classification accuracy. These have been achieved through three key contributions, namely: (A) a signal encoding framework for data compression and denoising, (B) two novel adaptive segmentation schemes which help in extracting specific movement information from actigraphy data, and (C) two key actigraphy specific features, which quantify limb movements, and hence provide a better classification accuracy using machine learning algorithms. The outcome of this research work is a device-independent actigraphy analysis application for estimating the severity of neuromuscular diseases, identifying types of daily activity, and classify joint degeneration severity, which has been tested on five different actigraphy datasets from wake and sleep states. Compared to traditional signal processing methods, the proposed algorithms ensured a 20-90% increase in SNR (signal-to-noise ratio), 50-80% reduction in bit rate, 50-90% data compression, and an increase in activity recognition accuracy by over 5-20%. Results from this systematic investigation indicate that data analysis conducted at the acquisition source, optimizes signal denoising, memory and power usage, and activity recognition, thereby promoting an edge computing approach to physiological signal analysis using wearables in a low resource environment.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,015
Score d'incertitude au seuil0,051

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0150,008

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 Opus0,026
Tête enseignante GPT0,258
Écart entre enseignants0,231 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreMéthodes

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
Publié2021
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