Анализ поведения по сигналам носимых устройств

Материал из MachineLearning.

Версия 14:03, 4 марта 2019

Короткий адрес: http://bit.ly/2r3y70F

Проекты

Задача

• Название: Порождение признаков с помощью локально-аппроксимирующих моделей
• Задача: Требуется проверить выполнимость гипотезы о простоте выборки для порожденных признаков. Признаки - оптимальные параметры аппроксимирующих моделей. При этом вся выборка не является простой и требует смеси моделей для ее аппроксимации. Исследовать информативность порожденных признаков - параметров аппроксимирующих моделей, обученных на сегментах исходного временного ряда.
• Данные:
  • WISDM (Kwapisz, J.R., G.M. Weiss, and S.A. Moore. 2011. Activity recognition using cell phone accelerometers. ACM SigKDD Explorations Newsletter. 12(2):74–82.), USC-HAD или сложнее. Данные акселерометра (Human activity recognition using smart phone embedded sensors: A Linear Dynamical Systems method, W Wang, H Liu, L Yu, F Sun - Neural Networks (IJCNN), 2014)
  • (Временной ряд (библиотека примеров), раздел Accelerometry).
• Литература:
  • Кузнецов М.П., Ивкин Н.П. Алгоритм классификации временных рядов акселерометра по комбинированному признаковому описанию // Машинное обучение и анализ данных. 2015. T. 1, № 11. C. 1471-1483.[1]
  • Карасиков М.Е., Стрижов В.В. Классификация временных рядов в пространстве параметров порождающих моделей // Информатика и ее применения, 2016.URL
  • Кузнецов М.П., Ивкин Н.П. Алгоритм классификации временных рядов акселерометра по комбинированному признаковому описанию // Машинное обучение и анализ данных. 2015. T. 1, № 11. C. 1471 - 1483. URL
  • Исаченко Р.В., Стрижов В.В. Метрическое обучение в задачах многоклассовой классификации временных рядов // Информатика и ее применения, 2016, 10(2) : 48-57. URL
  • Задаянчук А.И., Попова М.С., Стрижов В.В. Выбор оптимальной модели классификации физической активности по измерениям акселерометра // Информационные технологии, 2016. URL
  • Motrenko A.P., Strijov V.V. Extracting fundamental periods to segment human motion time series // Journal of Biomedical and Health Informatics, 2016, Vol. 20, No. 6, 1466 - 1476. URL
  • Ignatov A., Strijov V. Human activity recognition using quasiperiodic time series collected from a single triaxial accelerometer // Multimedia Tools and Applications, 2015, 17.05.2015 : 1-14. URL
  • Аникеев Д.А., Пенкин Г.О., Стрижов В.В. Классификация физической активности человека с помощью локальных аппроксимирующих моделей // Информатика и ее применения, 2018, 18(1) : 144-145. [2]
  • Isachenko R.V., Bochkarev А.М., Zharikov I.N., Strijov V.V. Feature Generation for Physical Activity Classification // Artificial Intelligence and Decision Making, 2018, 3 : 20-27. [3]
• Базовый алгоритм: Описан в работе Кузнецова, Ивкина.
• Решение: Требуется построить набор локально-аппроксимирующих моделей и выбрать наиболее адекватные.
• Новизна: Создан стандарт построения локально-аппроксимирующих моделей.
• Авторы: С.Д. Иванычев, Р.Г. Нейчев, В.В. Стрижов

Данные, ссылки на коллекции

• https://data.world/uci/smartphone-dataset-for-human-activity-recognition

Smartphone Dataset for Human Activity Recognition, created 08/2017/

This dataset contains data from 30 users within the age group of 22-79 years.

• http://extrasensory.ucsd.edu/

A dataset for behavioral context recognition in-the-wild from mobile sensors, the dataset was collected in 2015-2016.

This dataset contains data from 60 users.

• https://easy.dans.knaw.nl/ui/datasets/id/easy-dataset:78937/tab/1

Multi sensor-orientation movement data of goats, created 03/2018 3-axis accelerometer,

high-impact accelerometer, gyroscope, and magnetometer. All sensors were sampled at 100 Hz.

• https://easy.dans.knaw.nl/ui/datasets/id/easy-dataset:76131

Generic online animal activity recognition on collar tags, created 09/2017. This dataset contains data from 6 animals.

Библиографические коллекции

Категория:Статьи

• Основные проблемы анализа поведения и классификации движений

• Построение суперпозиций движений

• Построение ансамблей моделей для порождения простых выборок (Сергей Иванычев – диплом)

• Построение моделей локальной аппроксимации. Разметка времени жизни, стандартизация моделей локальной аппроксимации

https://doi.org/10.1109/TNNLS.2016.2531089

https://doi.org/10.1007/s10444-016-9483-y

https://doi.org/10.1007/s00521-015-2039-0

https://doi.org/10.1016/j.neucom.2018.02.074

https://academic.oup.com/biostatistics/advance-article/doi/10.1093/biostatistics/kxx070/4788724

https://doi.org/10.1016/j.ins.2018.02.041

https://doi.org/10.1016/j.asoc.2017.11.037

https://doi.org/10.1016/j.asoc.2018.01.002

• Обучение по частичной разметке и локальная аппроксимация (Оценка необходимого числа измерений, необходимого объема выборки)

https://doi.org/10.1002/bimj.201700021

• Сегментация временного ряда (Технологическая - прогнозирование времени отключения акселерометра)

https://doi.org/10.1007/s11063-017-9592-8

https://web.stanford.edu/~hallac/GGS.pdf

http://eprints.lse.ac.uk/64863/8/Fryzlewicz_Multiple%20change-point%20detection_2017_published%20LSERO.pdf

https://doi.org/10.1177/0278364917713116

https://doi.org/10.1109/JSEN.2017.2703859

https://doi.org/10.1117/12.2262918

https://doi.org/10.1145/3014812.3014875

• Оптимизация параметров моделей на оси времени, замена DTW на градиентный алгоритм применение при построении моделей SEMOR

• Иерархическая классификация, три характеристических времени (эл дв, движение, действие, жизнь/работа). Алгебраический и байесовский подход

https://doi.org/10.1145/3056540.3076194

https://doi.org/10.1016/j.procs.2016.05.345

https://doi.org/10.1177/1550147716683687

• Идентификация пользователя - по ряду определить ID независимо от класса

https://doi.org/10.1109/35021BIGCOMP.2015.7072841

https://dl.acm.org/citation.cfm?id=2997017

https://doi.org/10.1016/j.ins.2017.11.045

• Определения изменения в поведении (настроение, состояние здоровья)

http://www.mdpi.com/1424-8220/18/4/1126/htm

http://www.mdpi.com/1424-8220/18/2/623/htm

https://doi.org/10.1007/s11042-015-3188-y

https://doi.org/10.1142/S021951941850015X

• Определение ЧСС, частоты дыхания, других показателей, потребляемые суточные калории

https://doi.org/10.1016/j.ins.2017.11.045

• Классификация движений человека. Обзор литературы по проекту “Весёлый строитель”

• Работы команды Стрижова по акселерометрам

Карасиков М.Е., Стрижов В.В. Классификация временных рядов в пространстве параметров порождающих моделей // Информатика и ее применения, 2016.

Кузнецов М.П., Ивкин Н.П. Алгоритм классификации временных рядов акселерометра по комбинированному признаковому описанию // Машинное обучение и анализ данных. 2015. T. 1, № 11. C. 1471 - 1483.

Исаченко Р.В., Стрижов В.В. Метрическое обучение в задачах многоклассовой классификации временных рядов // Информатика и ее применения, 2016, 10(2) : 48-57.

Задаянчук А.И., Попова М.С., Стрижов В.В. Выбор оптимальной модели классификации физической активности по измерениям акселерометра // Информационные технологии, 2016.

Аникеев Д.А., Пенкин Г.О., Стрижов В.В. Классификация физической активности человека с помощью локальных аппроксимирующих моделей // Информатика и ее применения, 2018, 18(1) : 144-145.

Motrenko A.P., Strijov V.V. Extracting fundamental periods to segment human motion time series // Journal of Biomedical and Health Informatics, 2015, PP(99).

Ignatov A., Strijov V. Human activity recognition using quasiperiodic time series collected from a single triaxial accelerometer // Multimedia Tools and Applications, 2015, 17.05.2015 : 1-14. Прочие работы по этой теме тут www.ccas.ru/strijov

Isachenko R.V., Bochkarev А.М., Zharikov I.N., Strijov V.V. Feature Generation for Physical Activity Classification // Artificial Intelligence and Decision Making, 2018, 3 : 20-27. Article