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rTsfNet:一种带多头三维旋转与时间序列特征提取的DNN模型用于基于IMU的人体活动识别

人机交互 2024-02-08 v3 机器学习

摘要

尽管针对基于IMU的人体活动识别(HAR)领域已提出众多深度学习(DL)算法,利用手工时间序列特征(TSF)的传统机器学习仍常表现良好。DL与TSF的组合精度优于纯DL方法并不罕见。然而,基于IMU的HAR中时间序列特征存在一个问题:所派生特征的数量会因选择三维基的方法不同而有很大差异。幸运的是,DL的优势包括捕获输入数据特征并自适应派生参数。因此,作为用于基于IMU的人体活动识别(HAR)的新DNN模型,本文提出rTsfNet,一种带多头三维旋转与时间序列特征提取的DNN模型。rTsfNet通过在DNN内提取三维旋转参数,自动选择应从中派生特征的3D基。然后,基于众多研究者智慧的时间序列特征(TSF)被派生出来,利用MLP实现HAR。尽管rTsfNet是不使用CNN的模型,在管理良好的基准条件与多个数据集(UCI HAR、PAMAP2、Daphnet与OPPORTUNITY,均面向不同活动)下,其精度均高于现有模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.19283,
  title  = {rTsfNet: a DNN model with Multi-head 3D Rotation and Time Series Feature Extraction for IMU-based Human Activity Recognition},
  author = {Yu Enokibori},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.19283},
  year   = {2024}
}

备注

Updating abstract length to clear a submission target's requirement. Updating English quality. Updating the best results of OPPORTUNITY (not iSPL version) and PAMAP2