Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial

Juan Manuel Fernández Luna

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Sistema inteligente para identificar periodos de sueño con acelerometría 1 Juan Manuel Fernández Luna

Análisis de datos
Minería de datos
Sistemas Inteligentes
Descripción

 

Contextualización y problema

Los acelerómetros son unos dispositivos en creciente uso en el ámbito de la actividad física y el deporte. Se trata de unos dispositivos capaces de medir las aceleraciones del segmento del cuerpo donde se llevan puesto, y a través de esa medición, obtener unas estimaciones más o menos precisas sobre la cantidad de tiempo que una persona ha estado realizando actividad física a diferentes intensidades (ligera, moderada, vigorosa, moderada-vigorosa) durante cada día.

Para estimar la actividad física diaria de una persona es necesario desechar los periodos de sueño en los que no se realiza actividad voluntaria. Para ello, se pueden eliminar estos datos de forma manual o bien se pueden aplicar unos algoritmos que identifican los periodos de sueño automáticamente para extraerlos en los análisis posteriores. En los últimos años, estos algoritmos de sueño son capaces de analizar otras variables relacionadas con la calidad de sueño, como son: la eficiencia del sueño, la latencia del sueño o los periodos en los que la persona se despierta durante la noche, entre otros.

Tradicionalmente, los acelerómetros han sido colocados en la cadera aunque en los últimos años está incrementando su uso en la muñeca. Los estudios para desarrollar algoritmos de actividad física para personas adultas se han diseñado con el acelerómetro colocado en la cadera. Sin embargo, para identificar/analizar el sueño en esta población, lo habitual ha sido siempre colocar el dispositivo en la muñeca no dominante. Por lo tanto, nos encontramos con el problema de la imposibilidad de medir actividad física y sueño en una persona adulta con un mismo acelerómetro. En su lugar, habría que utilizar dos: uno en la cadera y el otro en la muñeca, cuestión que por razones económicas y factibilidad es a menudo imposible. En este sentido, el objetivo de este estudio que se propone será diseñar un algoritmo capaz de identificar periodos de sueño a través de las aceleraciones registradas en la cadera.

Metodología

Con el objeto de alcanzar el objetivo propuesto, tenemos disponibles los archivos con datos de acelerometría de 40 adultos investigadores o estrechamente relacionados con el mundo de la investigación. Cada uno de estos adultos llevó puesto 3 acelerómetros (uno en la cadera, y dos en las muñecas) durante una semana completa (modelo ActiSleep, marca ActiGraph, Pensacola, USA). Por tanto, disponemos de 280 noches registradas para cada una de esas posiciones. Junto con el registro de acelerometría, a cada participante se le pidió que registrara en un diario la hora a la que se acostaba cada noche, la hora a la que se despertaba y volvía a la cama durante la noche (si fuera el caso) y la hora a la que se levantaba por la mañana. Se instruyó a los participantes a que hicieran este registro de la forma más exacta posible, como si de metodología de observación directa se tratara, lo que llamaremos pseudo-observación directa. Con el diario como criterio o gold standard, el objetivo es crear un sistema inteligente que sea capaz de identificar si la persona está despierta o durmiendo en base al registro acelerométrico.



Objetivos

El TFM consistirá en el desarrollo de una aplicación que incorpore técnicas de computación flexible para, a partir de los datos suministrados por los acelerómetros, identificar periodos de sueño. La aplicación se desarrollará en una aplicación de sobremesa.



Conocimientos Previos

Se considera necesario tener conocimientos de técnicas de computación flexible o haber cursado la asignatura de Inteligencia de Negocio.

Material

El habitual en el desarrollo de un proyecto informático.

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Desarrollo de un prototipo de motor de búsqueda que incorpore técnicas bibliométricas para mejorar la recuperación 1 Juan Manuel Fernández Luna

Gestión Bibliográfica
Recuperación de información
Descripción

Actualmente los motores de búsqueda emplean técnicas de recuperación de información para obtener la lista de documentos relevantes a una consulta dada. Desde hace un tiempo hay una tendencia a incorporar técnicas bibliométricas para, en entornos científicos, intentar mejorar los resultados de la recuperación. Este proyecto tiene como objetivo desarrollar un prototipo que combine dichas técnicas y permita servir como una plataforma de evaluación del impacto de esta combinación de métodos.

Conocimientos Previos

Desarrollo de software. Recuperación de Información.

Material

El habitual en procesos de desarrollo de software