5. Bố cục của luận án
2.6.2.1. Thu thập và gán nhãn dữ liệu
Tại thời điểm tiến hành các thử nghiệm, do khơng cĩ sẵn dữ liệu thu thập từ cảm biến gia tốc, con quay hồi chuyển và từ kế cho thử nghiệm phát hiện ngã được cơng khai trên Internet, vì vậy NCS và đồng sự đã thực hiện tự thu thập tập dữ liệu cho ngã. Tập dữ liệu được đặt tên là PTITAct được thu thập từ 26 người từ 19 đến 42 tuổi tham gia thực nghiệm, mỗi người được yêu cầu đeo thiết bị ở hơng (tại vùng thắt
lưng bên phải) như hình 2.6, thiết bị đeo cĩ kích thước nhỏ và được bọc trong vỏ màu đen do đĩ khơng ảnh hưởng nhiều tới hoạt động hàng ngày và khơng gây mất tập trung đối cho những người tham gia thử nghiệm. Một camera kỹ thuật số được lắp ở gĩc trần của căn phịng để ghi lại các vận động được thực hiện, camera kỹ thuật số được sử dụng với mục đích để gán nhãn dữ liệu thu nhận từ cảm biến quán tính dựa trên sự đồng bộ về thời gian giữa dữ liệu của cảm biến quán tính và hình ảnh thu nhận từ camera. Sau đĩ những người tham gia thực nghiệm được yêu cầu thực hiện 8 vận động ngã và 8 vận động giống như ngã trong đĩ cĩ một vận động khơng xác định (vận động khơng xác định là vận động những người tham gia được thực hiện tuỳ ý và khơng nằm trong danh sách các vận động quy ước trước). Việc thu thập các vận động gần giống như ngã bao gồm cả vận động khơng xác định sẽ giúp đánh giá hiệu suất của hệ thống phát hiện ngã một cách khách quan khi triển khai trong thực tế vì nếu hệ thống khơng cĩ khả năng nhận dạng và phát hiện vận động ngã tốt thì rất dễ nhầm lẫn giữa vận động ngã và vận động giống như ngã, từ đĩ đưa ra các cảnh báo sai về vận động ngã. Chi tiết các vận động ngã, các vận động khơng phải ngã và số mẫu của mỗi vận động trong tập dữ liệu được trình bày ở bảng 2.2, lưu ý trong bảng này các vận động khơng xác định cĩ số lượng lớn nhất là 1635 mẫu.
Ứng dụng ghi lại thơng tin (dạng nhật ký) các cảm biến được phát triển để thu thập dữ liệu cảm biến từ thiết bị được đeo ở hơng của đối tượng. Trước khi thực hiện một vận động, các đối tượng được cung cấp một danh sách các ngã và các vận động được định nghĩa, sau đĩ NCS thực hiện mẫu cho những người tham gia thực nghiệm xem. Mỗi vận động ngã và các vận động khác được thực hiện liên tục 5 lần, các mẫu dữ liệu cảm biến cùng với thời gian được ghi vào tệp nhật ký chứa các vận động.
Hình 2.6. Thiết bị đeo được gắn vào hơng của người dùng
Dữ liệu thu thập được gán nhãn bằng cách sử dụng cơng cụ gán nhãn ELAN [36] vì cơng cụ này cĩ thể cung cấp các định nghĩa nhãn đa cấp. Các vận động được nhĩm thành hai nhĩm: Ngã và Khơng phải ngã (xem bảng 2.2).
Bảng 2.2. Các vận động ngã và khơng phải ngã
Mức độ cao Ngã (Fall) Khơng phải ngã (Non-fall) (High-level)
Ngã về phía trước (260) Ngồi (260)
Ngã về phía sau (260) Ngồi sau đĩ nằm (260) Ngã về bên trái (260) Nằm từ từ (260) Mức độ thấp Ngã về bên phải (260) Nhảy (520) (Low-level) Ngã khi lên cầu thang (260) Đá (520)
Ngã khi xuống cầu thang Đi lên cầu thang (520) Ngã trong khi đi bộ (260) Đi xuống cầu thang (520)