当深度学习搭上一双鞋，有人要用这检测你的压力水平！可无线操作，准确率达84%...-锐单电子商城

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产品|大数据文摘

文 | Caleb

不得不说，当代人的生活压力越来越大。

不时感到腰酸背痛，腿脚虚弱，厌倦了各种办公政治，被下班但不敢完全下班的恐惧所支配。…

我们都知道压力很大，但你有没有想过测量或量化你的压力值？

虽然到处都是一张图测量你的压力值，但是没有数据和测量方法的测量，可信度还是挺低的。

因此，新西兰奥克兰理工大学和德国吕贝克应用科技大学的研究团队开发了一种压力检测装置StressFoot，将测试腿部运动的设备插入鞋中，然后结合起来深度学习，从腿部运动中判断你的压力状态。

即使是第一次听，也比一张图更有道理。目前，该研究已以论文的形式发表：

▲论文链接：

https://www.mdpi.com/1424-8220/20/10/2882

众所周知，压力往往是和谐的心率、脑电波、肌肉张力以及面部表情传统的测量方法往往是基于这些现象。

但这一次，科学家们专注于腿部运动与姿势特征与压力的关系。

既然要在腿上检测关键对象，那就在鞋子里塞点东西也不过分。

研究人员插入一双压敏鞋垫，以感应足部的压力分布16个研究人员还开发了一种依赖力敏电阻技术的压力传感器。分压器电路，将鞋垫与Sparkfun Razor板连接，板由Atmel制造的SAMD由21微处理器组成。

不仅如此，研究人员还查询了9 DOF IMU (MPU-9250) 加速度计将其与微控制器板绑定在脚踝上，以更好地跟踪腿部和脚步的运动和角度。

据了解，这个原型有3个.7V、400mAh锂聚合物电池和一个SD卡片可以在不限制动作的情况下完全实现无线操作。

原型充满电后可持续使用16小时。

在实验中，参与者被要求穿上原型机，完成一系列益智游戏或测试，包括低压力项目如观看扫雷视频和自然景观视频，高压力项目如Stroop测试和扫雷。

研究人员立即使用机器学习模型根据鞋底的压力分布、脚的角度和运动数据进行分析，包括足压（Foot Pressure）、压力中心（Centre of Pressure）、腿脚姿势（Foot/Leg Posture）以及顿足情况（Foot Tapping）。

根据用户的主观反馈，在Stroop在测试和扫雷游戏中，他们分别感受到最大的压力值5.06和6.05，同时，他们在这两个项目中感到最活跃，活动分别是5.38和5.85，与之相比的快乐只是4.5和4.95。

但有趣的是，虽然两个观看视频的项目只有压力值2和1.39，但在愉悦程度上并不比高压项目多多，只有4.47和6.43。

在StressFoot接收到的数据和主观反馈呈现一致。可以看出，在两个压力相对较大的任务中，参与者的压力值显著增加，这与其他压力较小的项目相反。

在实验中，每个模型的培训和验证都使用了一个用户（leave-oneUser-out）方法。也就是说，研究人员为用户建立了一个由其他用户培训的模型，但不包括测试用户。

在整体实验的准确性方面，根据统计，使用所有特征创建的模型提供了合理的准确性83.9%，但标准偏差达到12.01，高于任何其他模型。最高精度可达85.同时，标准偏差为82%.1.这是四个性能好的模型组合的结果。

根据后续问卷调查结果，高压项目和低压项目的压力值分别为5.36和1.72，差距较大，与项目期间的活动程度直接相关5.18和3.45，与愉悦程度呈负相关，分别为4.18和6.36。

这个结果是收集到的EDA反应的生理数据是一致的。

考虑到大多数参与者坐在办公室工作，如编码、调试和撰写论文，根据参与者的自我报告，此时他们的压力水平较高，快乐程度较低。此外，当他们处于紧张状态时，与放松状态相比，任务负荷显著增加（t = 7.02；p < 0.05)。这也符合检测到的两种压力状态。

根据现场验证分析，有10名参与者8名自述压力水平和检测到的压力显示明显正相关关系。

研究人员说，他们想设计一个压敏鞋垫和IMU感知和检测压力的智能鞋，关注每个人的精神压力。

或许未来有一天，这个系统将会为整体的心理健康改善起到很好的促进作用呢。

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