КФУ. Карточка публикации. Робастные методы оценивания характеристик двигательной активности по данным безмаркерных телевизионных наблюдений.

КАЗАНСКИЙ
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

RUS

- EN
- 中文
- ES

РОБАСТНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНИВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ПО ДАННЫМ БЕЗМАРКЕРНЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ.

Форма представления

Статьи в российских журналах и сборниках

Год публикации

2024

Язык

русский

Авторы, сотрудники КФУ

Агеева Татьяна Вячеславовна, автор

Библиографическое описание на языке оригинала

Богачев М.И., Григаревичюс К.Р., Пыко Н.С., Пыко С.A., Цыганкова М., Плотникова Е.А., Агеева Т.В., Мухамедшина Я.О. Робастные методы оценивания характеристик двигательной активности по данным безмаркерных телевизионных наблюдений. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2024;27(3):108-123. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2024-27-3-108-123

Аннотация

Введение. Изучение двигательной активности (ДА) актуально в рамках биомедицинских и фармакологических исследований, а также в задачах экологического мониторинга. Траектории движения биологических объектов представляются временными рядами, обладающими многокомпонентной структурой и нестационарной динамикой, что ограничивает эффективность классических спектрально-корреляционных методов. При регистрации ДА с помощью безмаркерных технологий типично наблюдается повышенный уровень шумов, включающих как инструментальные погрешности, так и аномальные ошибки, связанные с ложными оценками местоположения точки в кадре или с пропаданием фрагментов траекторий, что обусловливает актуальность разработки робастных методов оценивания характеристик ДА. Цель работы. Разработка робастных методов оценивания характеристик ДА в биотехнических системах, устойчивых в условиях типичных искажений, возникающих при восстановлении траекторий по данным безмаркерных телевизионных наблюдений. Материалы и методы. Для оценки характеристик ДА анализировалось взаимное движение частей тела лабораторных животных с использованием мер стабильности взаимного поведения траекторий, запаздывания одной траектории по отношению к другой и доли фрагментов стабильного взаимного поведения траекторий в общей длительности записи. В качестве метрик взаимной динамики использованы максимумы взаимной корреляционной функции между двумя фрагментами траекторий и минимумы среднеквадратического отклонения разности их мгновенных фаз, а также их временные положения. Результаты. Установлено, что рассмотренные фазовые метрики чувствительны к изменениям ДА, однако оценка временных задержек в модели движения сопряжена с наличием череспериодной ошибки. При использовании корреляционных метрик указанное ограничение может быть в значительной степени преодолено, что обусловливает целесообразность комплексирования указанных метрик. Заключение. Предложенные робастные методы позволяют получить устойчивые оценки характеристик ДА по данным безмаркерной телевизионной регистрации, что позволяет повысить эффективность диагностических процедур и оценки терапевтического эффекта в реабилитации.

Ключевые слова

робастные методы, безмаркерные телевизионные наблюдения, траектории движения, коэффициент корреляции, коэффициент фазовой синхронизации, направленный ациклический граф, непараметрическая байесовская сеть

Название журнала

Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

URL

https://re.eltech.ru/jour/article/view/885

Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на эту карточку

https://repository.kpfu.ru/?p_id=302239

Полная запись метаданных

Поле DC	Значение	Язык
dc.contributor.author	Агеева Татьяна Вячеславовна	ru_RU
dc.date.accessioned	2024-01-01T00:00:00Z	ru_RU
dc.date.available	2024-01-01T00:00:00Z	ru_RU
dc.date.issued	2024	ru_RU
dc.identifier.citation	Богачев М.И., Григаревичюс К.Р., Пыко Н.С., Пыко С.A., Цыганкова М., Плотникова Е.А., Агеева Т.В., Мухамедшина Я.О. Робастные методы оценивания характеристик двигательной активности по данным безмаркерных телевизионных наблюдений. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2024;27(3):108-123. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2024-27-3-108-123	ru_RU
dc.identifier.uri	https://repository.kpfu.ru/?p_id=302239	ru_RU
dc.description.abstract	Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника	ru_RU
dc.description.abstract	Введение. Изучение двигательной активности (ДА) актуально в рамках биомедицинских и фармакологических исследований, а также в задачах экологического мониторинга. Траектории движения биологических объектов представляются временными рядами, обладающими многокомпонентной структурой и нестационарной динамикой, что ограничивает эффективность классических спектрально-корреляционных методов. При регистрации ДА с помощью безмаркерных технологий типично наблюдается повышенный уровень шумов, включающих как инструментальные погрешности, так и аномальные ошибки, связанные с ложными оценками местоположения точки в кадре или с пропаданием фрагментов траекторий, что обусловливает актуальность разработки робастных методов оценивания характеристик ДА. Цель работы. Разработка робастных методов оценивания характеристик ДА в биотехнических системах, устойчивых в условиях типичных искажений, возникающих при восстановлении траекторий по данным безмаркерных телевизионных наблюдений. Материалы и методы. Для оценки характеристик ДА анализировалось взаимное движение частей тела лабораторных животных с использованием мер стабильности взаимного поведения траекторий, запаздывания одной траектории по отношению к другой и доли фрагментов стабильного взаимного поведения траекторий в общей длительности записи. В качестве метрик взаимной динамики использованы максимумы взаимной корреляционной функции между двумя фрагментами траекторий и минимумы среднеквадратического отклонения разности их мгновенных фаз, а также их временные положения. Результаты. Установлено, что рассмотренные фазовые метрики чувствительны к изменениям ДА, однако оценка временных задержек в модели движения сопряжена с наличием череспериодной ошибки. При использовании корреляционных метрик указанное ограничение может быть в значительной степени преодолено, что обусловливает целесообразность комплексирования указанных метрик. Заключение. Предложенные робастные методы позволяют получить устойчивые оценки характеристик ДА по данным безмаркерной телевизионной регистрации, что позволяет повысить эффективность диагностических процедур и оценки терапевтического эффекта в реабилитации.	ru_RU
dc.language.iso	ru	ru_RU
dc.subject	робастные методы	ru_RU
dc.subject	безмаркерные телевизионные наблюдения	ru_RU
dc.subject	траектории движения	ru_RU
dc.subject	коэффициент корреляции	ru_RU
dc.subject	коэффициент фазовой синхронизации	ru_RU
dc.subject	направленный ациклический граф	ru_RU
dc.subject	непараметрическая байесовская сеть	ru_RU
dc.title	Робастные методы оценивания характеристик двигательной активности по данным безмаркерных телевизионных наблюдений.	ru_RU
dc.type	Статьи в российских журналах и сборниках	ru_RU