Adaptive normalization and feature extraction for electrodermal activity analysis
Autores: Viana-Matesanz, Miguel; Sánchez-Ávila, Carmen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Adaptive normalization and feature extraction for electrodermal activity analysis
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Actividad electrodermal
Reconocimiento de emociones
Anomalías fisiológicas
Estrés
Normalización
Extracción de características
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
La actividad electrodermal (EDA) ha demostrado un gran potencial para el reconocimiento de emociones y la detección temprana de anomalías fisiológicas asociadas con el estrés. Sin embargo, su naturaleza no estacionaria limita la capacidad de las técnicas analíticas y de detección actuales, que dependen en gran medida de la estabilidad de la señal y de condiciones ambientales controladas. Este documento propone un marco de normalización de EDA basado en el promedio móvil exponencial (EMA) con eliminación de valores atípicos aplicable a señales heterocedásticas no estacionarias y un nuevo conjunto de características para el análisis. La serie temporal normalizada conserva las propiedades morfológicas y estadísticas después de la transformación. Mientras tanto, las características propuestas amplían las características típicas de EDA en el dominio del tiempo y se benefician de las propiedades de la señal normalizada resultante. La selección y validación de parámetros se realizaron utilizando dos bases de datos de EDA diferentes sobre evaluación del estrés, logrando la preservación de tendencias utilizando ventanas entre 5 y 20 s. La normalización propuesta y el marco de extracción de características para el análisis de EDA mostraron resultados prometedores para la identificación de patrones ruidosos, relajados y de excitación en datos con enfoques de agrupamiento convencionales como K-medias sobre las características normalizadas mencionadas anteriormente.
Descripción
La actividad electrodermal (EDA) ha demostrado un gran potencial para el reconocimiento de emociones y la detección temprana de anomalías fisiológicas asociadas con el estrés. Sin embargo, su naturaleza no estacionaria limita la capacidad de las técnicas analíticas y de detección actuales, que dependen en gran medida de la estabilidad de la señal y de condiciones ambientales controladas. Este documento propone un marco de normalización de EDA basado en el promedio móvil exponencial (EMA) con eliminación de valores atípicos aplicable a señales heterocedásticas no estacionarias y un nuevo conjunto de características para el análisis. La serie temporal normalizada conserva las propiedades morfológicas y estadísticas después de la transformación. Mientras tanto, las características propuestas amplían las características típicas de EDA en el dominio del tiempo y se benefician de las propiedades de la señal normalizada resultante. La selección y validación de parámetros se realizaron utilizando dos bases de datos de EDA diferentes sobre evaluación del estrés, logrando la preservación de tendencias utilizando ventanas entre 5 y 20 s. La normalización propuesta y el marco de extracción de características para el análisis de EDA mostraron resultados prometedores para la identificación de patrones ruidosos, relajados y de excitación en datos con enfoques de agrupamiento convencionales como K-medias sobre las características normalizadas mencionadas anteriormente.