Máquinas de aprendizaje extremo basadas en optimización restringida con bagging para la detección de congelación de la marcha
Autores: Haider Shah, Syed Waqas; Iqbal, Khalid; Riaz, Ahmad Talal
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Máquinas de aprendizaje extremo basadas en optimización restringida con bagging para la detección de congelación de la marcha
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Internet de las cosas
Personas mayores
Congelamiento de la marcha
Enfermedad de Parkinson
Máquinas de aprendizaje extremo
Optimización restringida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
El Internet de las Cosas (IoT) es un cambio de paradigma de enfoques lentos y manuales a sistemas rápidos y automatizados. Se ha implementado para varios casos de uso y aplicaciones en tiempos recientes. Hay muchos aspectos del IoT que pueden ser utilizados para la asistencia de personas mayores. En este documento, detectamos la presencia o ausencia de congelamiento de la marcha en pacientes que sufren de la enfermedad de Parkinson (PD) utilizando los datos de sensores de aceleración montados en el cuerpo colocados en las piernas y caderas de los pacientes. Para una detección y estimación precisa, se han utilizado máquinas de aprendizaje extremo basadas en optimización restringida (C-ELM). Además, para mejorar aún más la precisión, se ha propuesto C-ELM con bagging (C-ELMBG), que utiliza las características de las máquinas de vectores de soporte de mínimos cuadrados. Los experimentos se han llevado a cabo en el conjunto de datos de congelamiento de la marcha de Daphnet disponible públicamente para verificar la viabilidad de C-ELM y C-ELMBG. Los resultados de la simulación muestran una precisión por encima del 90% para ambos métodos. También se presenta una comparación detallada con otros algoritmos de aprendizaje estadístico de vanguardia como el análisis discriminante lineal, los árboles de clasificación y regresión, el bosque aleatorio y las máquinas de vectores de estado donde C-ELM y C-ELMBG muestran un mejor rendimiento en todos los aspectos, incluida la precisión, la sensibilidad y la especificidad.
Descripción
El Internet de las Cosas (IoT) es un cambio de paradigma de enfoques lentos y manuales a sistemas rápidos y automatizados. Se ha implementado para varios casos de uso y aplicaciones en tiempos recientes. Hay muchos aspectos del IoT que pueden ser utilizados para la asistencia de personas mayores. En este documento, detectamos la presencia o ausencia de congelamiento de la marcha en pacientes que sufren de la enfermedad de Parkinson (PD) utilizando los datos de sensores de aceleración montados en el cuerpo colocados en las piernas y caderas de los pacientes. Para una detección y estimación precisa, se han utilizado máquinas de aprendizaje extremo basadas en optimización restringida (C-ELM). Además, para mejorar aún más la precisión, se ha propuesto C-ELM con bagging (C-ELMBG), que utiliza las características de las máquinas de vectores de soporte de mínimos cuadrados. Los experimentos se han llevado a cabo en el conjunto de datos de congelamiento de la marcha de Daphnet disponible públicamente para verificar la viabilidad de C-ELM y C-ELMBG. Los resultados de la simulación muestran una precisión por encima del 90% para ambos métodos. También se presenta una comparación detallada con otros algoritmos de aprendizaje estadístico de vanguardia como el análisis discriminante lineal, los árboles de clasificación y regresión, el bosque aleatorio y las máquinas de vectores de estado donde C-ELM y C-ELMBG muestran un mejor rendimiento en todos los aspectos, incluida la precisión, la sensibilidad y la especificidad.