This thesis presents an innovative tool specifically designed to assess the dementia friendliness of indoor spaces. With the rise in dementia cases globally, the need to adapt environments to the unique needs of those affected is becoming increasingly important. This research focuses on evaluating how friendly and suitable these spaces are for individuals with dementia, with a particular emphasis on flooring. The developed tool leverages the power of deep learning and machine learning to analyze images of indoor spaces, identifying objects within these images to evaluate their suitability for dementia-friendly environments. The tool currently focuses on evaluating rugs, equipped with an easy to navigate and effective web application that allows caregivers, designers (or other users) to easily upload photos for assessment. This specialized approach ensures that users can quickly understand how these floor coverings align with dementia-friendly design principles. The tool is user-friendly and efficient, designed for quick assessment of indoor areas. Rather than suggesting changes, it rates how dementia-friendly these spaces are, providing valuable insights for caregivers and designers. This feature is essential for public places such as care homes, private residences or even hotels that aim to be dementia-friently, where creating safe, understandable, and comfortable environments for people with dementia is crucial. Overall, this thesis merges technology with the principles of interior design in the context of dementia care. It offers a significant contribution to the field, providing a practical and innovative approach to assess and understand dementia-friendly environments.

1. Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης
εσωτερικών χώρων ως προς την
φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια
Διπλωματική Εργασία
Εκπόνηση:
Τριανταφυλλίδης Δημήτρης
494
Επίβλεψη:
Καθηγητής Ανδρέας Συμεωνίδης
Μεταδιδακτορικός ερευνητής Εμμανουήλ Τσαρδούλιας

2. ● Επισκόπηση Προβλήματος
● Μεθοδολογία και Υλοποίηση
● Πειράματα και Αποτελέσματα
● Συμπεράσματα και Μελλοντικές Επεκτάσειaς
Διάρθρωση Παρουσίασης
23/4/2024 2
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

3. Επισκόπηση Προβλήματος
ΣΥΜΠΤΩΜΑΤΑ ΑΤΟΜΩΝ ΜΕ ΑΝΟΙΑ
1. Δυσκολία σε καθημερινές λειτουργίες.
2. Ξεχνούν πράγματα, γεγονότα.
3. Χάνουν την αίσθηση του χρόνου
4. Σύγχυση ως προς τον προσανατολισμό (ακόμα και σε οικεία περιβάλλοντα)
5. Δυσκολία στην επίλυση προβλημάτων και στο να πάρουν απόφαση
23/4/2024 3
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

4. Επισκόπηση Προβλήματος
ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΟ ΑΤΟΜΟ
1. Απομόνωση του ατόμου και εξαρτώμενο από τρίτο.
2. Αλλαγή της προσωπικότητας (ακατάλληλη συμπεριφορά).
3. Κυριαρχεί αίσθημα άγχους, στεναχώριας για την απώλεια μνήμης.
23/4/2024 4
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

5. Επισκόπηση Προβλήματος
ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ/ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ.
 55 εκατομμύρια άτομα έχουν άνοια, με 10 εκατομμύρια νέα περιστατικά κάθε χρόνο.
 Έβδομη αιτία θνησιμότητας, αιτία αναπηρίας και εξάρτησης.
 Κόστος περίπου 1.3 τρις εκατομμύρια δολλάρια για την φροντίδα των ατόμων,
παγκοσμίως.
23/4/2024 5
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

6. Επισκόπηση Προβλήματος
ΦΙΛΙΚΑ ΠΕΡΙΒΆΛΛΟΝΤΑ ΓΙΑ ΚΑΛΥΤΕΡΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΖΩΗΣ ΑΤΟΜΩΝ
ΜΕ ΑΝΟΙΑ:
1. Δάπεδο: Χρήση χαλιών χωρίς μοτίβα.
2. Σήμανση: Σαφή σήμανση (για εισόδους σε δωμάτια).
3. Θόρυβος: Μείωση επιπέδου θορύβου.
4. Έπιπλα/Εγκαταστάσεις: Προσεκτική τοποθέτηση καθρευτών, μεγάλα ρολόγια,
αποφυγή λαμπερών επιφανειών.
23/4/2024 6
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

7. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ
23/4/2024 7
ΓΕΝΙΚΑ
• Δημιουργία πλατφόρμας όπου χρήστες ανεβάζουν φωτογραφίες από
εσωτερικούς χώρους
• Εκτίμηση ως προς την φιλικότητα χρησιμοποιώντας αλγορίθμους ανίχνευσης
και ταξινόμησης αντικειμένων.
• Στατιστικά για ποσοστό φιλικότητας χώρου με βάσει τις φωτογραφίες που
ανήκουν σε ένα χώρο.
• Βάση για αποθήκευση των εικόνων.
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

8. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ
23/4/2024 8
ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΉ
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

9. ΣΧΗΜΑ ΒΑΣΗΣ
ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ
ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ
23/4/2024 9
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

10. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ
ΣΕΤ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ (μόνο χαλιά από εσωτερικούς χώρους):
• 1.3k φωτογραφίες από χαλιά για προσευχή.
• 2.5k φωτογραφίες από απλά χαλιά
• 100 φωτογραφίες από scraping script.
• Θετικό δείγμα θεωρείται το χαλί που δεν έχει περίπλοκα μοτίβα.
• Αρνητικά όλα τα υπόλοιπα
23/4/2024 10
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

11. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ
23/4/2024 11
DEPLOYMENT:
• Χρήση Dοcker για το
containerization των
εφαρμογών.
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

12. Πειράματα και Αποτελέσματα
● Αλγόριθμος Ανίχνευσης
● Αλγόριθμος Ταξινόμησης
● Ιστοσελίδα
23/4/2024 12
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

13. Πειράματα και Αποτελέσματα
23/4/2024 13
AΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ (Detection Algorithm)
• Χρησιμοποιήθηκε το εκπαιδευμένο μοντέλο Υolov7
• Επανεκπαιδεύθηκε στο σετ εκπαίδευσης το οποίο περιείχε μόνο χαλιά.
• 2292 φωτογραφίες χαλιών.
• 80% του dataset χρησιμοποιήθηκε για εκπαίδευση (train)
• 10% για validation
• 10% για testing
• Χρησιμοποιήθηκαν οι default παράμετροι για την επανεκπαίδευση
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

14. Πειράματα και Αποτελέσματα
23/4/2024 14
● Αλγόριθμος Ανίχνευσης, αποτελέσματα από το σετ εκπαίδευσης
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

15. Πειράματα και Αποτελέσματα
23/4/2024 15
● Αλγόριθμος Ανίχνευσης, αξιολόγηση στο τεστ σετ
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

16. Πειράματα και Αποτελέσματα
23/4/2024 16
● Φωτογραφίες μεταξύ των πραγματικών και κατηγοριών που ανιχνεύθηκαν.
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

17. Πειράματα και Αποτελέσματα
23/4/2024 17
AΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ
• Χρησιμοποιήθηκε το εκπαιδευμένο μοντέλο ResNet101
• Επανεκπαιδεύθηκε στο σετ εκπαίδευσης το οποίο περιείχε μόνο χαλιά.
• 2592 φωτογραφίες χαλιών.
• K-fold cross validation, k = 5
• 90% του dataset χρησιμοποιήθηκε για εκπαίδευση (train + validaiton set)
• 10% μόνο για testing
• SGD optimizer, batch_size =32, learning rate = 0.001
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

18. Πειράματα και Αποτελέσματα
23/4/2024 18
● Αλγόριθμος Ταξινόμησης, αξιολόγηση στο σετ
δοκιμής
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

19. Ιστοσελίδα (Landing Page & Login/Signup)
23/4/2024 19
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

20. Ιστοσελίδα (Home Menu & Detection Page)
23/4/2024 20
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

21. Ιστοσελίδα (Detection & Classification with user
annotation)
23/4/2024 21
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

22. Πειράματα και Αποτελέσματα /Ιστοσελίδα
23/4/2024 22
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

23. Συμπεράσματα
● Δημιουργία πλατφόρμας για εκτίμηση εσωτερικών χώρων ως προς την φιλικότητα για άτομα με
άνοια.
● Για τους αλγόριθμους εκτίμησης, συλλέχθηκε σετ δεδομένων που περιείχε χαλιά το οποίο υπέστη
προεργασία
● Δύο Μέθοδοι Εκτίμησης:
1. Ανίχνευση (detection) διάφορων αντικειμένων της φωτογραφίας (ο αλγόριθμος δεν ήταν
ακριβής)
2. Σχεδιασμός αντικειμένων από το χρήστη και ορισμός κλάσης μέσω της διεπαφής και εκτέλεση
ταξινόμησης φιλικού η μη αντικειμένου. (ο αλγόριθμος είχε αρκετά μεγάλη ακρίβεια)
● Επιμερισμός λειτουργικότητας του κάθε component της εφαρμογής και απομόνωση με docker.
23/4/2024 23
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

24. Μελλοντικές Επεκτάσεις
• Βελτίωση διεπαφής και εμπειρίας χρήστη.
• Επέκταση κατηγοριών αντικειμένων για την εκτίμηση της φιλικότητας
των εσωτερικών χώρων.
• Διερεύνηση εναλλακτικών τεχνικών εκπαίδευσης και αξιολόγησης
• Βελτίωση του deployment σε ιστοσελίδα που είναι στη παραγωγή.
23/4/2024 24
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια

25. Ερωτήσεις;
23/4/2024 25
Υλοποίηση συστήματος εκτίμησης εσωτερικών χώρων ως
προς την φιλικότητά τους σε άτομα με άνοια