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Sensado móvil oportunista para la detección de fatiga
Opportunistic mobile sensing for fatigue detection
Netzahualcóyotl Hernández Cruz
JESUS FAVELA VARA
Acceso Abierto
Atribución
Ciencias computacionales
La fatiga es unode los síntomas asociados a la fragilidad entre los adultos mayores, unsíndrome que representa un deterioro progresivo de las capacidades físicas ymentales de los pacientes. Es comúnmente diagnosticada mediante estudiosclínicos, pruebas físicas, y la técnica de auto-reporte (también conocida comoself-report), actividades que implican esfuerzos logísticos y económicos quealgunas personas pre?eren evadir. Existen varios trabajos en el cómputo ubicuorelacionados con la estimación de la fatiga, algunos utilizan sensorescolocados en los principales músculos del cuerpo, otros utilizan elprocesamiento de imagen para distinguir los cambios de pigmentación capturadospor los sensores  ópticos de distintos dispositivos, mientras que otrosutilizan lectores y/o conductores de uso especí?co para monitorizar elcomportamiento cardiovascular. Estas son algunas soluciones tecnológicas queademás de requerir la inversión económica en la adquisición de diversosdispositivos, implican interrumpir con las actividades habituales de lospacientes. En esta tesis se describe un método para medir la fatiga física queuna persona experimenta al caminar, mediante el cálculo del consumo de oxígenoy la frecuencia cardiovascular. La propuesta hace uso del acelerómetro y GPS delos teléfonos celulares, permitiendo monitorizar la fatiga de manera continuacon potencial uso en condiciones naturalistas. El método está basado en unatécnica propuesta en la literatura para estimar ritmo cardiaco, y un estudio deusuarios con población de adultos jóvenes; realizado en este trabajo. Lavalidación consistió de dos estudios de usuarios controlados con poblacionesdistintas (i.e., adultos jóvenes y adultos mayores). Los resultados muestran uncomportamiento similar entre ambas poblaciones con errores que oscilan entrelos 7.44 l.p.m. y 5.89 l.p.m.; respectivamente, y arrojando una precisión en laclasi?cación de fatiga física superior al 90% en comparación con laclasi?cación basada en la frecuencia cardiaca de la línea base (ground-truth)para ambas poblaciones. El documento consiste de 5 capítulos: introducción,fundamentos teóricos, diseño de un método para identi?car y medir fatigafísica, evaluación del método para identi?car y medir fatiga, conclusiones ytrabajo futuro
Fatigue is one of the symptomsassociated with frailty among older adults, a syndrome that signals aprogressive deterioration of physical and mental capacity. It is commonlymeasured by clinical studies, physical tests, or questionnaires by self-report,activities that involve logistic and economical e?ort some people cannotattain. Previous research in ubiquitous computing has been directed atestimating fatigue. These have include the use of sensors setted on bodymuscles, others use image processing to distinguishes changes on skinpigmentation captured by optic sensors, while others have proposed the use ofspeci?c conductors to follow heart rate behaviour. These solutions demand theacquisition of devises and disrupting the normal activities of the subject.This thesis introduces a method to assess the fatigue a person experienceswhile walking by measuring their demand for oxygen and heart rate. The approachuses the accelerometer and GPS in mobile phones, thus allowing for continuousfatigue assessment with potential use under naturalistic conditions. The methodwas designed according to a literature study, and an user study on youngeradults population conducted in this work. It has been validated through twocontrolled experiments on di?erent population (i.e., younger adult and olderadults). Results show a similar behavior among both populations with an erroraround 7.44 b.p.m and 5.89 b.p.m.; respectively, and a precision higher than90% compared to ground- truth on predicted fatigue classi?cation for bothpopulations. This document consist of 5 chapters: introduction, theoreticalfoundations, design of a method to identify and measure physical fatigue,evaluation of a method to identify and measure fatigue, conclusions and futurework
CICESE
2014
Tesis de maestría
Español
Hernández Cruz,N.2014.Sensado móvil oportunista para la detección de fatiga.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.xv, 109 pp.
CIENCIA DE LOS ORDENADORES
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