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Enregistrement W4378194571 · doi:10.1109/jbhi.2023.3272902

Multi-Level Adversarial Spatio-Temporal Learning for Footstep Pressure Based FoG Detection

2023· article· en· W4378194571 sur OpenAlexafffund
Kun Hu, Shaohui Mei, Wei Wang, Kaylena A. Ehgoetz Martens, Liang Wang, Simon J.G. Lewis, Dagan Feng, Zhiyong Wang

Notice bibliographique

RevueIEEE Journal of Biomedical and Health Informatics · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueGait Recognition and Analysis
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesAustralian Research CouncilNational Health and Medical Research CouncilParkinson CanadaNational Natural Science Foundation of ChinaUniversity of Sydney
Mots-clésComputer scienceDeep learningArtificial intelligenceDiscriminatorAdversarial systemTrajectoryMachine learningScheme (mathematics)Artificial neural networkDeep neural networksTask (project management)Network architectureComputer securityEngineeringTelecommunications

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Freezing of gait (FoG) is one of the most common symptoms of Parkinson's disease, which is a neurodegenerative disorder of the central nervous system impacting millions of people around the world. To address the pressing need to improve the quality of treatment for FoG, devising a computer-aided detection and quantification tool for FoG has been increasingly important. As a non-invasive technique for collecting motion patterns, the footstep pressure sequences obtained from pressure sensitive gait mats provide a great opportunity for evaluating FoG in the clinic and potentially in the home environment. In this study, FoG detection is formulated as a sequential modelling task and a novel deep learning architecture, namely Adversarial Spatio-temporal Network (ASTN), is proposed to learn FoG patterns across multiple levels. ASTN introduces a novel adversarial training scheme with a multi-level subject discriminator to obtain subject-independent FoG representations, which helps to reduce the over-fitting risk due to the high inter-subject variance. As a result, robust FoG detection can be achieved for unseen subjects. The proposed scheme also sheds light on improving subject-level clinical studies from other scenarios as it can be integrated with many existing deep architectures. To the best of our knowledge, this is one of the first studies of footstep pressure-based FoG detection and the approach of utilizing ASTN is the first deep neural network architecture in pursuit of subject-independent representations. In our experiments on 393 trials collected from 21 subjects, the proposed ASTN achieved an AUC 0.85, clearly outperforming conventional learning methods.

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)0,001
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: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,936
Score d'incertitude au seuil0,295

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
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 Opus0,063
Tête enseignante GPT0,304
Écart entre enseignants0,241 · 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'étudeSimulation ou modélisation
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

Citations13
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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