bakalářská práce

Detekce chůze a stanovení počtu kroků s využitím chytrého telefonu

Text práce 5.03 MB Příloha 2.33 MB

Autor práce: Bc. Kateřina Kočendová

Ak. rok: 2017/2018

Vedoucí: Ing. Andrea Němcová

Oponent: Ing. Martin Vítek, Ph.D.

Abstrakt:

Práce je zaměřena na detekci chůze a běhu a následné stanovení počtu kroků. Testování je provedeno na několika záznamech běžné denní fyzické aktivity člověka, které obsahují úseky klidu, chůze a běhu. Záznam je snímán pomocí akcelerometru v chytrém telefonu.
Pro rozlišení aktivity je použito metod s využitím průměru, variačního koeficientu a na závěr je testována metoda s využitím vlnkové transformace. Pro stanovení počtu kroků v úsecích chůze a běhu jsou využity základní statistické veličiny. Algoritmus na detekci fyzické aktivity i algoritmus pro stanovení počtu kroků jsou podrobeny optimalizaci a následně otestovány sadou signálů.

Klíčová slova:

Akcelerometr, fyzická aktivita, chytrý telefon, krok, krokoměr, senzor.

Termín obhajoby

15.6.2018

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Studentka prezentovala výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Ing. Smital položil otázku: Jak se došlo ke sloupcovým grafům ve vaší prezentaci? K čemu jste používala vlnkovou transformaci? MUDr. Stračina položil otázku: Mají měřící zařízení kalibraci na délku kroků? Dr. Vondra položil otázku: Jak proběhlo sečtení vektorů x,y a z? Doc. Kolářová položila otázku: Jak byly vybrány vlnky pro vlnkovou transformaci? Studentka obhájila bakalářskou práci a odpověděla na otázky členů komise a oponenta.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní obor

Biomedicínská technika a bioinformatika (A-BTB)

Složení komise

doc. Ing. Jana Kolářová, Ph.D. (předseda)
Mgr. Daniel Vlk, CSc. (místopředseda)
Ing. Lukáš Smital, Ph.D. (člen)
Dr. Ing. Vlastimil Vondra (člen)
MUDr. Tibor Stračina (člen)
Mgr. Ing. Karel Sedlář (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Andrea Němcová

Studentka se v rámci své bakalářské práce zabývala moderní oblastí využití chytrého telefonu pro detekci chůze a počítání kroků. V úvodní části práce jsou popsány možnosti záznamu fyzické aktivity nejen pomocí chytrého telefonu. Následuje popis mobilních aplikací – krokoměrů a aplikací pro snímání surových dat ze senzorů telefonu. Některé z nich studentka následně využila v praktické části. V rámci praktické části studentka navrhla tři algoritmy pro detekci chůze a běhu. Algoritmy jsou řádně popsány včetně blokových schémat a ukázek detekce. Drobné výhrady mám k vzorci (8), kde by se alfa i beta měly rovnat a ke schématu 3.11, kde jsou ve druhé podmínce zaměněny R a R s pruhem. Jedná se zřejmě o překlepy, protože v kódu je to implementováno správně. Dále studentka popisuje dvě metody pro počítání kroků. Následně je provedena tříkroková optimalizace detekce chůze a také optimalizace počítání kroků. Studentka nasnímala 6 trénovacích signálů a 10 testovacích signálů na 10 dobrovolnících pomocí dvou telefonů (celkem tedy 26 signálů).
V rámci práce byla otestována přesnost mobilních aplikací – krokoměrů a fitness náramku Fitbit. Dále byly otestovány vlastní algoritmy a stanovena přesnost detekce snímaných aktivit a počítání kroků před i po optimalizaci. Výsledky jsou přehledně zpracovány a diskutovány. Je také srovnána přesnost stanovení počtu kroků pomocí aplikací, Fitbit náramku a vlastních algoritmů. Nad rámec zadání bylo provedeno měření délky kroku, které je důležité pro stanovení ušlé vzdálenosti. Měření bylo provedeno na dynamickém chodníku Zebris a účastnilo se ho celkem 16 dobrovolníků. Výsledky jsou rovněž dobře popsány a diskutovány.
Studentka k práci přistupovala aktivně a zodpovědně, což dokládá vysoká formální i obsahová úroveň práce. Práce je psaná čtivě a obsahuje minimum překlepů. Výhradu mám pouze k seznamu literatury, který má nekonzistentní formátování a u některých zdrojů (webové stránky) chybí autor a název. Zadání práce bylo splněno nad rámec povinnosti.

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Martin Vítek, Ph.D.

Studentka nastudovala a v práci popsala problematiku zaznamenávání fyzické aktivity člověka se zaměřením na chytré telefony a mobilní aplikace. Studentka navrhla a realizovala několik vlastních metod pro detekci chůze a běhu a pro počítání kroků. Metody důkladně otestovala a následně optimalizovala. Ve finále provedla srovnání s jinými známými aplikacemi. Zadání bakalářské práce tak považuji bezezbytku za splněné. Po formální stránce je práce na velmi dobré úrovni. Práce je psána pečlivě, obsahuje kvalitní obrázky, má dostatečný rozsah i seznam literatury. Vytknout mohu pouze drobné překlepy a některé závorky psané kurzívou. Po odborné stránce je práce na vynikající úrovni. Metodika je dobře vysvětlená a podrobena rozsáhlé statistice. Oceňuji také testování a srovnávání různých přístupů a jejich optimalizaci. Dosažené výsledky jsou velmi dobré. Po odborné stránce nemám práci co vytknout. Celkově tuto bakalářskou práci hodnotím stupněm výborně / A.

Známka navržená oponentem: A