Wearable Smart Rings for Multifinger Gesture Recognition Using Supervised Learning
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents a wearable smart ring with an integrated Bluetooth low-energy (BLE) module. The system uses an accelerometer and a gyroscope to collect fingers’ motion data. A prototype was manufactured, and its performance was tested. To detect complex finger movements, two rings are worn on the point and thumb fingers while performing the gestures. Nine pre-defined finger movements were introduced to verify the feasibility of the proposed method. Data pre-processing techniques, including normalization, statistical feature extraction, random forest recursive feature elimination (RF-RFE), and k-nearest neighbors sequential forward floating selection (KNN-SFFS), were applied to select well-distinguished feature vectors to enhance gesture recognition accuracy. Three supervised machine learning algorithms were used for gesture classification purposes, namely Support Vector Machine (SVM), K-Nearest Neighbors (KNN), and Naive Bayes (NB). We demonstrated that when utilizing the KNN-SFFS recommended features as the machine learning input, our proposed finger gesture recognition approach not only significantly decreases the dimension of the feature vector, results in faster response time, and prevents overfitted model but also provides approximately similar machine learning prediction accuracy compared to when all elements of feature vectors were used. Using the KNN as the primary classifier, the system can accurately recognize six one-finger and three two-finger gestures with 97.1% and 97.0% accuracy, respectively.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
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 ».