Paper: human activity recognition <-> cognitive science

论文精读《普适环境下的行为—认知关联分析方法研究》

Posted by wwyqianqian on 2022-03-01
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《普适环境下的行为—认知关联分析方法研究》

通过阅读中科院计算所张迎伟老师的论文第一章,来了解整个课题组正在进行的工作和方向,并且学习相关概念和术语,对自己之后的任务进行一个全局的俯瞰,进而由整体到局部地定位自己之后的工作。

1.1 选题的背景及意义

  • 认知健康与个体全生命周期的正常发展密切相关
    • 定义课题组研究对象:多动症儿童、老年痴呆患者
  • 认知能力评估面临重要挑战
    • 患者不愿就诊
    • 临床评估缺少量化标准,主观性强
    • 已有评估复杂耗时,并且易受患者受教育、智力水平影响结果
  • 个体行为能力与认知健康密切相关
    • 精细行为能力、非言语智力与执行能力之间,存在密切关联
    • 各种权威量表也把运动能力作为测试的项目
  • 普适环境下的行为—认知关联分析是实现认知健康监护的有效重要途径
    • 限定环境(limited):CV 相关
    • 普适环境(ubiquitous):可穿戴设备(突破穿戴方式、时空限制,无约束、长周期、跨场景)

1.2 问题定义

  • 领域包含:普适计算、人机交互、机器学习
  • 使用技术:自然人机交互、可穿戴计算、自适应计算技术
    • 自然人机交互:设计“行为-认知”关联分析任务
    • 可穿戴计算:感知行为数据
    • 自适应计算:实现关联模型的数据分布、特征空间和分析场景自适应

1.3.2 行为—认知关联分析

  • 列举医学研究发现,认知障碍的出现通常伴随着行为能力的变化,相反地,行为能力的紊乱是认知障碍的预警
  • 认知健康诊疗系统
    • 是交互式、自适应、情境相关上下文感知系统
  • 可穿戴设备分类
    • 穿戴位置:腕、眼、足、颈、躯
    • 传感器类型:运动、生理、环境
    • 穿戴方式:皮肤、体表、凌空、移动设备

1.3.3 普适环境下的行为—认知关联分析

  • 定义 Ubiquitous Computing
    • 普适设备、普适网络、系统软件和人机交互 四个层次
    • 自然人机交互、自适应计算和可穿戴计算 三个热门方向
  • 认知能力评估分类
    • 下肢步态(速度、平衡能力、步幅变异性、时间、跌倒)
    • 语音(大脑需要管理、组织和记忆)(患者会有语义和声学异常)(记忆力、逻辑思维能力和语言流利程度)
      • 声学 SLP:韵律(基频和说话速率)、频谱(梅尔倒谱)、发音清晰度(共振峰频率)
      • 语义 NLP:词汇、句法和语用
    • 上肢手部(速度、时空、压力、动态空间特征、书写绘画、钉板测试、指敲、上下肢结合)
    • 场景化(横向纵向监测)
      • 长生命周期的实时监控
      • 非受限的监护

CC BY-NC-SA 4.0.