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位置・電力情報を基とした宅内行動認識システムへの居住者の加速度データの追加とその改善効果の調査

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近年、宅内生活行動を自動認識する研究が盛んに行われている。生活行動を自動認識できれば、高齢者見守りや知的コンシェルジュサービスなど生活を支援するサービスへの応用が可能となる.特に、次に起こるであろう行動を支援する知的コンシェルジュサービスにおいては、リアルタイムに行動認識できることが必須となる。これまで著者らは、住人のプライバシーに配慮し、位置情報と消費電力情報のみを用いてリアルタイムに行動を認識する研究を進めてきた。その中で、読書とスマートフォン操作など、位置と消費電力情報のみでは認識できない行動があることが分かった.本研究では、居住者が装着しているスマートウォッチ、スマートフォンから取得できる加速度データを特徴量として新たに用いることで、より多様な行動に対し、高精度・リアルタイムの認識を目指した手法を提案する。提案手法では、各種家電の消費電力データ、住人の位置データに加え、住人の腰に装着したスマートフォンと手首に装着したスマートウォッチから取得した加速度データに関する特徴量を用いて、15種類の行動に対する機械学習モデルを構築する。加速度の特徴量として、ノルムの平均値と分散を使用した場合、トピックモデルにもとづき、定義した4つのトピックの混合割合を使用した場合について、行動認識精度を評価する.提案手法を適用した結果、加速度特徴量を用いない場合と比べ、6.184%高い、平均57.136%の行動認識精度を達成した。

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位置・電力情報を基とした宅内行動認識システムへの居住者の加速度データの追加とその改善効果の調査

  1. 1. * * * 2016/07/08 DICOMO2016 7E-3
  2. 2. Smart Home Team 1/2 2
  3. 3. Smart Home Team 2/2 3 PC
  4. 4. Smart Home Team a b c d e f g h i j k l m n o p a b c d e f g h i j k l m n o p = = = = = = = = PC = = = = = = = = ← → → → → 100% 0%
  5. 5. Smart Home Team l 15 → PC
  6. 6. Smart Home Team 6 →
  7. 7. Smart Home Team 7 1/2 • 3 6 [1] →6 91.7% • [2] [1] J. R. Kwapisz, G. M. Weiss, S. A. Moore: ”Activity Recognition using Cell Phone Accelerometers,” ACM SIGKDD Explorations Newsletter, vol.12, no.2, pp.74- 82 (2010). [2] , : , FIT2015( 14 ), 14(4), pp.367-370, (2015).
  8. 8. Smart Home Team 8 2/2 → → → → 5 a b a b A B A B
  9. 9. Smart Home Team • 9 Samsung GALAXY S5 LG Watch Urbane 1 10 2
  10. 10. Smart Home Team 10 10
  11. 11. Smart Home Team • 11 2015 10 (12 ) 4 (20 4 )
  12. 12. Smart Home Team • 2 • • 12
  13. 13. Smart Home Team • 10 0.5 10 1 10 10 1 1/2 13
  14. 14. Smart Home Team 10 10 3 3 +4 =10 2/2 14
  15. 15. Smart Home Team • 1 • 10 10 15
  16. 16. Smart Home Team Random Forest leave-1- day-out cross validation 1 16 :
  17. 17. Smart Home Team • 50.952 % • 55.119 % ( + 4.167 % ) • 57.136 % ( + 6.184 % ) 17
  18. 18. Smart Home Team 18 0.595 0.648 0.679 0.509 0.551 0.571 0.479 0.528 0.548
  19. 19. Smart Home Team 19 1/3 100%0% → → → → → →
  20. 20. Smart Home Team 20 2/3 100%0% → → → → → →
  21. 21. Smart Home Team 21 3/3 100%0%
  22. 22. Smart Home Team • 22
  23. 23. Smart Home Team • • • • 23

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