Avancées dans la reconnaissance d'activité humaine pour le soin des personnes âgées
Améliorer les soins aux personnes âgées grâce à la technologie intelligente et à la reconnaissance d'activités humaines.
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Table des matières
- Reconnaissance d'Activité Humaine
- L'Importance de la Reconnaissance d'Activité
- Défis Actuels
- Proposition d'Approche Hybride
- Processus de Collecte de données
- Mise en Œuvre du Système
- Types d'Activités Reconnaissables
- Profilage des Utilisateurs
- Applications du Cadre
- Avantages d'une Reconnaissance d'Activité Avancée
- Recherche Connexe
- Limitations des Systèmes Actuels
- Directions Futures
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Le nombre de personnes âgées augmente rapidement. Avec l'allongement de l'espérance de vie, beaucoup de pays, surtout en Asie, voient leur population vieillissante grimper. Cette tendance montre qu'on a besoin de meilleures façons de s'occuper de ces personnes, notamment en matière de soins de longue durée et d'assistance santé. La technologie, en particulier les systèmes de maison intelligente, peut jouer un grand rôle pour améliorer la vie des personnes âgées. Un domaine important à surveiller est la reconnaissance d'activité humaine, qui aide à surveiller la santé et améliore la qualité de vie.
Reconnaissance d'Activité Humaine
La reconnaissance d'activité humaine, c'est le processus d'identification des activités spécifiques qu'une personne fait. Ça peut impliquer l'utilisation de différents Capteurs, comme ceux qu'on trouve dans les smartphones ou les appareils connectés à la maison. En analysant les données de ces capteurs, on peut reconnaître des actions de routine comme marcher, être assis ou dormir. Les méthodes traditionnelles de reconnaissance d'activités se sont concentrées sur des actions basiques, mais les comportements plus complexes ont aussi besoin d'attention pour comprendre le schéma d'activité global d'une personne.
L'Importance de la Reconnaissance d'Activité
Comprendre les activités quotidiennes d'une personne est crucial pour créer des plans de santé personnalisés, surtout pour les personnes âgées. Reconnaître quand quelqu'un est actif ou inactif peut aider à détecter des problèmes de santé potentiels tôt. Si quelqu'un est moins actif que d'habitude, ça pourrait indiquer un souci qui doit être abordé. De plus, connaître les habitudes quotidiennes peut aider les aidants à surveiller le bien-être des personnes qui vivent seules.
Défis Actuels
Bien qu'il existe des capteurs capables de capturer efficacement des données sur les activités de base, reconnaître et analyser des comportements complexes reste un défi. Beaucoup de systèmes existants se concentrent uniquement sur des actions simples, laissant un vide dans la compréhension des comportements plus nuancés. Le placement des capteurs, comme les smartphones dans les poches, peut limiter le type d'activités qui peuvent être reconnues avec précision.
Proposition d'Approche Hybride
Une solution proposée combine différents types de capteurs pour améliorer la reconnaissance d'activité. Cette approche hybride utilise des capteurs de smartphone avec d'autres capteurs ambiants, comme des capteurs de pression et des détecteurs de mouvement. En utilisant plusieurs sources de données, il devient possible de reconnaître un éventail plus large d'activités, au-delà des bases, permettant une meilleure analyse du comportement humain.
Processus de Collecte de données
La collecte de données comprend plusieurs étapes. Dans un premier temps, les activités de base sont reconnues à l'aide de jeux de données existants comme le jeu de données WISDM. Ce jeu de données inclut des informations provenant de smartphones qui suivent les mouvements. Au fil du temps, l'approche est étendue pour reconnaître des activités supplémentaires via une application mobile sur mesure. L'appli collecte des données sur diverses activités tout en recueillant aussi des informations des capteurs ambiants qui suivent les interactions avec l'environnement.
Mise en Œuvre du Système
Dans la phase de mise en œuvre, une application Android est développée pour collecter des données de manière simple. Les utilisateurs peuvent spécifier des paramètres de base pour configurer l'application avant de commencer la collecte de données. L'appli utilise des capteurs dans les appareils mobiles pour capturer des informations sur les mouvements, tandis que les capteurs ambiants enregistrent des données contextuelles. Cette combinaison permet d'obtenir un ensemble de données plus riche qui peut être analysé pour la reconnaissance d'activité humaine.
Types d'Activités Reconnaissables
Avec le système hybride en place, diverses activités de base et dérivées peuvent être reconnues. Les activités de base incluent des actions simples comme marcher, être assis, et dormir. Les activités dérivées créent une image plus détaillée en combinant les données de différents capteurs, permettant de reconnaître des comportements comme regarder la télé ou se déplacer vers les toilettes.
Profilage des Utilisateurs
Une fois les activités reconnues, le profilage des utilisateurs peut être établi. Ce profilage aide à identifier les routines quotidiennes d'un individu et les variations au fil du temps. Par exemple, suivre combien de temps quelqu'un marche ou dort peut donner des idées sur ses habitudes de santé. Les changements dans ces routines peuvent être signalés pour une enquête plus approfondie, permettant des mesures de santé proactives.
Applications du Cadre
Ce cadre peut être utilisé dans diverses situations, en particulier pour le suivi des personnes âgées. Par exemple, le système peut alerter les aidants si une personne âgée n'a pas bougé depuis longtemps, indiquant un problème potentiel. Il peut aussi fournir des informations précieuses aux professionnels de santé pour aider à adapter les soins en fonction des schémas d'activité reconnus.
Avantages d'une Reconnaissance d'Activité Avancée
Mettre en place un système de reconnaissance d'activité avancé apporte plusieurs bénéfices. D'abord, ça donne une compréhension plus profonde de comment les individus interagissent avec leur vie quotidienne, ce qui peut informer les interventions de santé. Ensuite, ça améliore la sécurité des personnes âgées en permettant le suivi sans qu'elles aient à porter des dispositifs supplémentaires. Enfin, ce cadre ouvre de nouvelles avenues de recherche pour comprendre le comportement humain et améliorer la qualité de vie.
Recherche Connexe
Différentes études ont exploré divers aspects de la reconnaissance d'activité humaine. Beaucoup de solutions se sont concentrées sur la technologie des capteurs et des modèles d'apprentissage machine pour obtenir une meilleure précision dans la reconnaissance des activités. L'intégration de méthodes de deep learning a montré des promesses pour améliorer les taux de reconnaissance, menant à une meilleure compréhension et prévision des schémas d'activité.
Limitations des Systèmes Actuels
Malgré les avancées, les systèmes actuels font encore face à des limitations. Beaucoup d'appareils peuvent ne pas capturer avec précision chaque aspect du mouvement humain, surtout les actions subtiles qui se produisent dans l'environnement domestique. De plus, reconnaître des activités dans un cadre naturel par rapport à un environnement de laboratoire contrôlé peut donner des résultats différents, soulignant le besoin d'un affinement continu de ces systèmes.
Directions Futures
Il y a beaucoup de potentiel pour la recherche future pour encore améliorer la reconnaissance d'activité humaine. En élargissant la gamme d'activités reconnues et en améliorant les technologies de capteurs, les chercheurs peuvent faire des avancées dans la compréhension du comportement humain dans divers contextes. La collaboration avec des professionnels de santé peut aussi aider à s'assurer que les systèmes sont conçus en tenant compte des besoins des utilisateurs.
Conclusion
La reconnaissance d'activité humaine représente un domaine de recherche excitant avec des implications significatives pour les soins des personnes âgées. En adoptant une approche hybride qui combine différentes technologies de capteurs, on peut obtenir des aperçus précieux sur les routines et comportements quotidiens des individus. Cette connaissance peut mener à un suivi efficace et à des soins personnalisés, améliorant finalement la vie des personnes âgées. La recherche et le développement continus dans ce domaine seront essentiels pour débloquer le plein potentiel de la technologie dans l'amélioration de la qualité de vie.
Titre: Human Activity Behavioural Pattern Recognition in Smarthome with Long-hour Data Collection
Résumé: The research on human activity recognition has provided novel solutions to many applications like healthcare, sports, and user profiling. Considering the complex nature of human activities, it is still challenging even after effective and efficient sensors are available. The existing works on human activity recognition using smartphone sensors focus on recognizing basic human activities like sitting, sleeping, standing, stair up and down and running. However, more than these basic activities is needed to analyze human behavioural pattern. The proposed framework recognizes basic human activities using deep learning models. Also, ambient sensors like PIR, pressure sensors, and smartphone-based sensors like accelerometers and gyroscopes are combined to make it hybrid-sensor-based human activity recognition. The hybrid approach helped derive more activities than the basic ones, which also helped derive human activity patterns or user profiling. User profiling provides sufficient information to identify daily living activity patterns and predict whether any anomaly exists. The framework provides the base for applications such as elderly monitoring when they are alone at home. The GRU model's accuracy of 95\% is observed to recognize the basic activities. Finally, Human activity patterns over time are recognized based on the duration and frequency of the activities. It is observed that human activity pattern, like, morning walking duration, varies depending on the day of the week.
Auteurs: Ranjit Kolkar, Geetha V
Dernière mise à jour: 2023-07-09 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2306.13374
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.13374
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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