Autor |
Boelter, Josué da Silva; |
Orientador |
Souza, João Olegário de Oliveira de; |
Lattes do orientador |
http://lattes.cnpq.br/4888175103572971; |
Instituição |
Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
Título |
Classificação de sinais eletromiográficos utilizando redes neurais artificiais, análise discriminante linear e floresta aleatória; |
Resumo |
Existe hoje no mercado, uma defasagem de próteses para membros
superiores com relação as próteses de membro inferior. Isso se deve a soma de um
mercado menor, afinal apenas aproximadamente 20% das amputações feitas são de
membros superiores, somado a uma maior dificuldade de desenvolvimento dessas
próteses (ZIEGLER-GRAHAM, 2008) e, ainda, um elevado custo para aquisição de
uma. Avanços modernos nas inteligências artificiais e acesso a processamento de
dados, somados com o surgimento de startups e cientistas interessados em utilizar o
melhor que o processamento de dados pode oferecer, garantiu um grande salto
tecnológico nos modelos de próteses e uma redução considerável de custos. Nesse
trabalho, tomando por base o banco de dados público Ninapro (Non-Invasive Adaptive
Hand Prosthetics), utilizou-se três distintas técnicas de inteligência artificial, buscando
descobrir qual delas é a mais promissora na classificação dos sinais mioelétricos. Os
algoritmos utilizados são Redes Neurais Artificiais, Análise Discriminante Linear e
Floresta Aleatória, sendo apresentado, durante o trabalho, todo o seu
desenvolvimento, ajuste de parâmetros, validação e testes. Com base nos testes
feitos, identificou-se a Floresta Aleatória como a mais promissora das três
abordagens, alcançando uma acurácia que variou de 92% em conjuntos de 5
movimentos a 84% em conjuntos com todos os 52 movimentos trabalhados.; |
Abstract |
There is a gap in the upper limb prosthesis market in relation to lower limb
prostheses, this is due to the sum of a smaller market, after all, only approximately
20% of amputations performed are of upper limbs, added to a greater difficulty in
developing these prostheses (ZIEGLER-GRAHAM, 2008), and to make it all worse,
there is still a high acquisition cost in buying one. Modern advances in artificial
intelligence and access to data processing, along with the rising of startups and
scientists interested in using the best that data processing can offer, ensured a great
technological advance in prosthesis models and a considerable reduction in costs. In
this work, based on the public database Ninapro (Non-Invasive Adaptive Hand
Prosthetics), three different artificial intelligence techniques were used, seeking to
discover which one is the most promising in the classification of myoelectric signals.
The algorithms used are Artificial Neural Networks, Linear Discriminant Analysis and
Random Forest, with all its development, parameter adjustment, validation and testing
being presented during the work. Based on the tests carried out, Random Forest was
identified as the most promising of the three approaches, reaching an accuracy that
ranged from 92% in sets of 5 movements to 84% in sets with all 52 movements.; |
Palavras-chave |
Prótese mioelétrica; Eletromiografia de superfície; Inteligência artificial; Redes neurais artificiais; Floresta aleatória; Myoelectric prosthesis; Surface electromyography; Artificial Intelligence; Artificial Neural Network; Random forest; |
Tipo |
TCC; |
Data de defesa |
2021-06-23; |
URI |
http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/11691; |
Nivel |
Graduação; |
Curso |
Engenharia Eletrônica; |