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当深度学习穿上一双鞋,就会有人用它来监测你的压力水平!可以无线操作,准确率84%

时间:2023-03-21 13:40:22 科技观察

大数据文摘出品作者:Caleb不得不说,当代人的生活压力越来越大。不时感到腰酸背痛,腿脚发软,厌倦了各种办公室政治,被下班恐惧症支配又不敢彻底下班……在这时间,你应该试试文摘菌的背书……)言归正传,文摘菌想说的是,我们都知道压力很大,但你有没有想过测量或量化你的压力值呢?虽然现在到处都是“一张图测你的压力值”,但是严谨的抽象菌说,如果没有数据和测量方法的测量,这种可靠性还是很低的。于是,文摘菌发现,新西兰奥克兰理工大学和德国吕贝克应用科技大学的研究团队开发了一种压力检测装置StressFoot,它在鞋子中插入一个检测腿部运动的装置,结合深层学习,可以从腿部的运动来判断自己的压力状态。即使乍听之下比图片更有道理,但该研究已经以论文的形式发表:论文链接:https://www.mdpi.com/1424-8220/20/10/2882来吧下来和文摘菌一起揭秘吧~StressFoot:支持无线操作,充满电可续航16小时。我们知道,压力往往与心率、脑电波、肌肉紧张和面部表情有关,而传统的测量方法往往基于这些现象。但这一次,科学家们专注于腿部运动和姿势特征与压力的关系。由于检测的重点对象在腿上,所以在鞋子里放点东西也不过分。为了感知足部的压力分布,研究人员插入了一双带有16个压力传感器的压敏鞋垫,这些传感器依靠力敏电阻技术。同时,为了驱动鞋垫,研究人员还开发了一个分压电路,将鞋垫连接到由Atmel制造的SAMD21微处理器组成的SparkfunRazor电路板。不仅如此,研究人员还询问了9DOFIMU(MPU-9250)的加速度计,它与微控制器板一起绑在脚踝上,以更好地跟踪腿部和脚步的运动和角度。据了解,该原型具有3.7V、400mAh锂聚合物电池和SD卡,可在不限制运动的情况下实现完全无线操作。原型充满电后可持续使用约16小时。在实验中,参与者被要求穿上原型并完成一系列益智游戏或测试,从观看扫雷视频和自然景观视频等低压力项目到斯特鲁普测试和扫雷等高压力项目。然后,研究人员根据鞋底的压力分布以及脚的角度和运动,使用机器学习模型根据过程中收集的数据分析不同的特征,包括足部压力、压力中心和压力中心。),足部/腿部姿势和足部敲击。用一双鞋来检测压力情况真的可行吗?根据用户的主观反馈,在斯特鲁普测试和扫雷游戏中,感受到的压力值最高,分别达到了5.06和6.05。感觉最活跃,活跃度分别为5.38和5.85,相对愉悦度只有4.5和4.95。但有趣的是,虽然看视频的两个项目的压力值分别只有2和1.39,但比起高压力项目也好不了多少,只有4.47和6.43。StressFoot收到的数据呈现出一致的主观反馈。可以看出,在压力相对较小的两个任务中,被试的压力值明显增加,这也与其他压力较小的项目呈现的结果相反。实验中,各模型的训练和验证均采用leave-oneUser-out方式。也就是说,研究人员构建了一个针对其他用户而非测试用户的特定用户模型。在整体实验的准确率上,据统计,使用所有特征创建的模型提供了83.9%的合理准确率,但标准差达到了12.01,高于任何其他模型。最高准确率可以达到85.32%,而标准差为8.1,这是结合四个表现良好的模型的结果。根据后续问卷调查的结果,高压力项目和低压力项目的压力值分别为5.36和1.72,差距相当大。愉悦度呈负相关,分别为4.18和6.36。该结果与为EDA响应收集的生理数据一致。考虑到参与者的大部分工作都是坐在办公室里完成的,例如编码、调试和写论文,根据参与者的自我报告,此时他们的压力水平更高,愉悦水平更低。此外,当他们处于紧张状态时,与处于放松状态时相比,任务负荷显着增加(t=7.02;p<0.05)。这也与检测到的两种压力状态一致。根据现场验证分析,10名参与者中有8名表明他们自我报告的压力水平与检测到的压力情况之间存在显着正相关。研究人员表示,他们希望通过设计一种智能鞋来关注每个人的精神压力状态,该鞋使用压敏鞋垫和IMU来感应和检测压力。或许在未来的某一天,这套系统会对整体心理健康的提升起到很好的促进作用。相关报道:https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2111/26/news030.htmlhttps://news.yahoo.co.jp/articles/1b9b6d4f18df088fc5fab02d54209f62e25b34cd【本文为栏目组织原创大数据文摘翻译,微信公众号《大数据文摘(id:BigDataDigest)》】点此查看作者更多好文