anomaly detection
در نشریات گروه پزشکی-
مقدمه و اهداف :
امروزه با صنعتی شدن جوامع و کوچک تر شدن تعداد افراد خانوارها و گسترش زندگی انفرادی، مراقبت از سالمندان و نظارت بر عملکرد آن ها در زندگی روزمره اهمیتی دوچندان یافته است. حمل دستگاه های مراقبتی یکی از راهکارهای پیشنهادی است که البته به علت احساس ناخوشایند حمل چنین تجهیزاتی و باتوجه به اختلالاتی چون فراموشی ناشی از آلزایمر شاید راه حل مناسبی نباشد. یکی از راهکارهای مورد توجه پژوهشگران بررسی رفتار انسان ازطریق داده های حسگرهای موجود در تلفن همراه است که با کمک آن امکان تشخیص رویدادهای غیرطبیعی ممکن خواهد بود. در این زمینه، یکی از چالش های پیش رو تنوع بالای رویدادهای ناهنجار است که در این پژوهش برای حل آن از شبکه های عصبی فازی استفاده می شود. چالش دیگر، نیاز به تحلیل دقیق داده های آموزشی برای دستیابی به مدلی قدرتمند است که برای مواجهه با این چالش استفاده از شبکه های عصبی عمیق پیشنهاد می شود.
مواد و روش ها:
در این مقاله، تشخیص ناهنجاری در مسیر حرکت با استفاده از ترکیب طبقه بند مبتنی بر سیستم تطبیقی استنتاج عصبی فازی و یک شبکه عصبی عمیق کانولوشنی مورد توجه قرار گرفته است. این شبکه عمیق با بهره گیری از الگوریتم تکاملی وال بهینه سازی می شود. روش پیشنهادی، بر روی مجموعه ای از داده های مسیر حرکت با مبدا و مقصد مشخص که مربوط به حسگر تلفن همراه کاربر است، مورد ارزیابی قرار می گیرد.
یافته ها :
نتایج به دست آمده از شبیه سازی سیستم پیشنهادی که با درصد صحت 95/5 درصد برای دسته بندی داده های آزمایش همراه بوده است، گواهی بر عملکرد مطلوب روش پیشنهادی است.
نتیجه گیری:
به نظر می رسد بهره گیری از ترکیب طبقه بند مبتنی بر سیستم تطبیقی استنتاج عصبی فازی و یک شبکه عصبی عمیق کانولوشنی در تشخیص ناهنجاری مسیر طی شده توسط افراد مبتلا به فراموشی ناشی از بیماری آلزایمر موفق عمل کرده است.
کلید واژگان: تشخیص ناهنجاری مسیر، مراقبت از سالمندان، شبکه عصبی عمیق، شبکه فازی، بهینه سازیBackground and AimsToday, with the industrialization of societies and the reduction of the size of households and tendency to live alone, caring for the elderly and monitoring their performance in daily life has become doubly important. Carrying devices such a GPS is one of the proposed solutions, which may not be a suitable solution due to the unpleasant feeling of carrying such equipment and due to disorders such as Alzheimer’s disease. A proper solution for taking care of old people especially for their outdoor activities is to observe their behavior by using their mobile GPS sensor by which it is possible to detect possible abnormal events. An important challenge in this method is the high number of abnormal events. In this paper, this problem is solved by applying an adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS). Other important challenge is how to carefully analyze the training data to achieve a powerful model. For tackling this problem, we used a deep neural network.
MethodsIn this paper, by combination of ANFIS and convolutional neural networks (CNN), a method was proposed for anomaly detection in trajectory of patients with Alzheimer’s disease. The CNN was optimized by the Whale algorithm. The proposed method was applied on a set of movement path data with a specific origin and destination based on the mobile GPS sensor of subjects.
ResultsThe proposed method had an accuracy of 95.5% for classification of test data, which indicated the effectiveness of the proposed method.
ConclusionIt seems that the combination of ANFIS and a CNN is a good method for anomaly detection in trajectory of older people with Alzheimer’s disease.
Keywords: Anomaly Detection, Elderly Care, Deep Neural Network, Neuro-fuzzy inference system, optimization -
BackgroundElderly healthcare is one of the important issues in an aging society. Smart homes in healthcare domain help the elderly to be continuously monitored, instead of being under supervision at expensive health centers, and hence enable them to live independently. This service requires detecting and monitoring of residents’ normal activities of daily living in smart homes.ObjectivesBy profiling residents’ behavior and identifying changes in normal activities of the elderly over time, one can detect anomalous behavior and determine whether their health status declines. Hence, the possibility of preventive care for some elderly people or providing assistance to the elderly will be partly provided in case of occurrence of the anomalies.MethodsIn this paper, first a method was proposed for detection and prediction of elderly activities by extracting several features from available information. In the second step, statistical measures were applied on the features to profile the elderly’s behavior. The AdaBoost learning algorithm was used for detecting the anomalies and modeling normal/abnormal behavior.ResultsFor detection and prediction of the activity, the proposed method was tested using a dataset collected in the “eHealth Monitoring Open Data Project”. The accuracy of 98.48% was obtained by considering features of start time, end time, duration, location, previous action, water, and electric device use. Anomalous behavior was detected in the same dataset with the average f-score of 90%.ConclusionsResults of the present study revealed that, the proposed methods are effective for detecting abnormal actions of the residents in smart homes to a fairly good level. This enables the elderly to live independently while being under continuous monitoring and significantly reduces the elderly health care costs.Keywords: Machine Learning, Action Recognition, Smart Home, Anomaly Detection, Behavior Profiling
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.