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通过全球移动通讯系统传输生理数据

第一军医大学学报 2003年第1期23卷 53-54,57页

作者：郭劲松邓亲恺第一军医大学医工系医学物理教研室广东广州510515

介绍一种通过全球移动通讯系统(GSM)移动通讯网络传输生理数据的方法,单片机检测出的人体心率和体温数据,通过串行口发送给GSM数传模块,由GSM数传模块实现基于GSM网络的数据传输,其过程由单片机通过串行口发出的命令字符串控制。这种方... 详细信息

介绍一种通过全球移动通讯系统(GSM)移动通讯网络传输生理数据的方法,单片机检测出的人体心率和体温数据,通过串行口发送给GSM数传模块,由GSM数传模块实现基于GSM网络的数据传输,其过程由单片机通过串行口发出的命令字符串控制。这种方法费用少,传输稳定,且传输距离可达到GSM网络能达到的区域。

关键词：全球移动通讯系统传输生理数据

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生理数据管理与分析系统设计与实现

生理数据管理与分析系统设计与实现

作者：李晨光山东师范大学

学位级别：硕士

伴随着中国社会的进步、经济水平的飞速发展和日常生活质量水平的提高,日常生活中,人们对自身的健康状况越来越重视,对于传统医疗护理的水平和技术也要求的越来越高,健康生活成为了现在的主流。一些突发疾病的预防、慢性病的治疗和术后... 详细信息

伴随着中国社会的进步、经济水平的飞速发展和日常生活质量水平的提高,日常生活中,人们对自身的健康状况越来越重视,对于传统医疗护理的水平和技术也要求的越来越高,健康生活成为了现在的主流。一些突发疾病的预防、慢性病的治疗和术后恢复成为了人们保证自身健康的重中之重。现实中多数情况是医院住房拥挤,病房价格昂贵,对于慢性病人及老年病人来说,经常性住院治疗都需要耗费时间排队,住院治疗费用难以承担,对于术后恢复人群需要定期采取相关生理数据来判断身体恢复状况,因此,研究开发一款人体生理数据的管理与分析系统非常有意义。血压、血氧、心电、体温等生理参数是人体至关重要的生命特征,通过对这些生理参数的监测和分析有助于某些慢性病的预防和术后身体状况恢复。该系统打破传统的住院观察治疗等方式,将无线网络技术与传统的医疗方式结合起来,实现及时、方便、准确的疾病预防和诊断。论文通过调研生理数据管理与分析系统的背景和当前的研究现状,进行了详细的需求分析,依照面向对象的软件设计方法,采用目前主流的框架技术,设计并实现了一套实用的生理数据管理与分析系统。该系统开发使用Java语言,设计采用MVC模式,前端基于BootStrap框架,后台基于SSM框架,使用MySQL数据库进行数据存储。论文完整介绍了该系统的主要开发和实现的过程,主要内容包括:(1)按照软件工程瀑布模型,设计开发了生理数据管理与分析系统。系统运用MVC架构实现了多模块的功能集成,具体包括生理数据管理模块、预约医生模块、修改个人信息模块、服务对象模块等六个子模块。(2)使用Echarts可视化图表控件,生动、直观的将生理数据进行可视化。使用Bitwise技术实现权限验证,将系统中所有的非静态资源分配权限码,用二进制数表示。当用户发送命令请求的时候,需要先验证是否拥有该url的访问权限,系统再对其做出相应的响应。(3)使用K最近邻分类算法(KNN)对传感器获取的生理数据进行分类分析。

关键词：生理数据 BootStrap框架无线网络技术 Echarts

学习分析中情绪的生理数据表征——皮肤电反应的应用前瞻

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现代教育技术 2018年第10期28卷 12-19页

作者：韩颖董玉琦毕景刚吉林师范大学教育科学学院吉林四平136000 上海师范大学教育学院上海200234

真实情境中学习者情绪状态的测量与分析是学习分析中必不可少的内容。生理数据具有客观性、实时性、精确性等特点,是情绪研究中重要的测量方法。文章对生理数据的表征——皮肤电反应及其相关内容进行了梳理,介绍了皮肤电反应在教学中应... 详细信息

真实情境中学习者情绪状态的测量与分析是学习分析中必不可少的内容。生理数据具有客观性、实时性、精确性等特点,是情绪研究中重要的测量方法。文章对生理数据的表征——皮肤电反应及其相关内容进行了梳理,介绍了皮肤电反应在教学中应用的研究情况,并结合案例进行了分析。基于生理数据的情绪研究为学习分析提供了学习者生理层面与心理层面的数据,呈现了更加全面、立体、精确的学习者信息,有利于为学习者提供更具适应性和个性化的学习服务。

关键词：情绪皮肤电反应生理数据学习分析

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协作场景下基于生理数据的认知投入测量研究

远程教育杂志 2024年第5期42卷 65-76页

作者：田浩武法提南京信息工程大学教师教育学院江苏南京210044 北京师范大学教育技术学院北京100875

认知投入是决定学习有效发生的实质性投入,在协作学习中尤为关键。但在协作学习中学习者认知投入不均衡容易导致“搭便车”等负面学习行为的发生。并且,由于认知投入具有内隐性,对其的精准测量仍面临挑战。而基于客观生理数据,有望打开... 详细信息

认知投入是决定学习有效发生的实质性投入,在协作学习中尤为关键。但在协作学习中学习者认知投入不均衡容易导致“搭便车”等负面学习行为的发生。并且,由于认知投入具有内隐性,对其的精准测量仍面临挑战。而基于客观生理数据,有望打开协作场景下认知投入测量“黑箱”。为此,研究从唤醒度和适应度两个维度描述协作场景下的认知投入,以184名参与“海绵校园设计”协作任务的大学生为研究对象,利用便携式生理设备采集学习者的皮肤电数据与心率数据,构建协作场景下认知投入的测量模型。研究结果表明:学习者的交感神经活动可以有效反映唤醒度水平,副交感神经活动则可以更加精准地测量适应度水平。通过信号处理技术与特征工程方法,研究从生理数据的时域、频域、形态三个层面构建15维特征,运用主成分回归方法验证得出,特征集合可以显著解释认知投入水平变异的39.7%,显示出测量模型良好的信效度,其中适应度体现了认知投入在协作任务中的定向,因而相比唤醒度具有更高的教育价值;在协作过程中,学习者的唤醒度呈现先降后升的趋势,适应度则持续提升。研究丰富了认知投入的理论,并为教师理解学生学情提供依据,有助于协作学习成效的改进与提升。

关键词：协作学习认知投入生理数据测量模型多模态学习分析

用生理数据和光学方法模拟视觉系统的空间滤波特性

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生物物理学报 1989年第1期5卷 90-93页

作者：陈宜君田丽娟张少吾中国科学院生物物理研究所

实验采用光学滤波的方法,根据人类视觉系统对比敏感度曲线的生理数据,制作了一种模拟视觉系统空间调制传递特性的“人眼滤波器”.并用该滤波器对视错觉三角进行了分析.

关键词：视觉系统光学滤波生理数据

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部分人体生理数据

生物学通报 2003年第3期38卷 27-28页

作者：周兴文沈阳大学师范学院自然科学系辽宁沈阳110015

1细胞成年人,整个身体总细胞数约为1.8×107亿个;水分,占体重60%.

关键词：人体生理数据心脏血管肺

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情绪生理数据的获取与数据库管理平台的建立

情绪生理数据的获取与数据库管理平台的建立

作者：杨承金长春大学

学位级别：硕士

近年来,基于多生理信号的情绪识别技术已经逐渐成熟,对情绪生理数据的要求也逐渐提高,由于生理信号属于微弱的生物低频电信号,因此在采集与存放的过程中极易受到各种噪声的干扰,为了得到标准的情绪生理数据以及更好的对情绪生理数据进... 详细信息

近年来,基于多生理信号的情绪识别技术已经逐渐成熟,对情绪生理数据的要求也逐渐提高,由于生理信号属于微弱的生物低频电信号,因此在采集与存放的过程中极易受到各种噪声的干扰,为了得到标准的情绪生理数据以及更好的对情绪生理数据进行保存与处理,本文研究了情绪生理数据的获取与预处理方法,并搭建了一个情绪生理数据库管理平台。本文的主要研究内容如下:1.情绪生理数据的预处理方法研究:通过分析心电、皮电和呼吸3种生理信号的时频域波形以及生理信号中噪声的干扰特点设计去噪方法,以德国Augsburg大学情绪生理数据库中的数据作为原始数据,对3种生理信号进行去噪算法的研究,并研究信噪比（SNR）和均方差（MSE）的综合评估以及生理信号的质量评估方法。研究结果表明:基于最优小波基的小波变换法、基于巴特沃斯的数字陷波器和改进阈值函数的小波阈值法分别对3种生理信号中的基线漂移、工频干扰和肌电干扰的去噪效果较好,去噪后生理信号的保真性较高。2.情绪诱导实验设计:首先通过网络评分,制作了喜、怒、哀3种情绪的视频诱导素材,设计3种情绪的生理信号采集流程和诱导效果自我评价表,对实验对象的诱导效果进行五个等级的评分。3.情绪生理数据库管理平台的建立:采用Win10操作系统、C++编程语言、Qt图形用户界面应用程序开发框架、My SQL数据库管理系统以及Matlab数学处理工具对情绪生理数据的管理、预处理和情绪诱导进行可视化平台搭建,其中包括系统登录模块、数据管理模块、情绪诱导模块和数据预处理模块的设计。

关键词：生理数据情绪数据库管理平台

基于多模态生理数据的汽车仪表板感知质量评价方法研究

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基于多模态生理数据的汽车仪表板感知质量评价方法研究

作者：周宁天津大学

学位级别：硕士

随着时代的发展,现代汽车的转折点开始由原先的产品中心向消费者中心靠拢。汽车感知质量评价在汽车研发流程中起着重要的指导作用,在汽车前期的设计研发阶段,大型车企利用感知质量评价的方法,对汽车的使用体验、制造工艺、产品质量等各... 详细信息

随着时代的发展,现代汽车的转折点开始由原先的产品中心向消费者中心靠拢。汽车感知质量评价在汽车研发流程中起着重要的指导作用,在汽车前期的设计研发阶段,大型车企利用感知质量评价的方法,对汽车的使用体验、制造工艺、产品质量等各方面分析和评价,发现汽车设计和工程研发中的问题和缺陷,帮助车企解决产品现存问题、减少汽车样车模具的修改成本,提高实际项目生产的效率,减少汽车整个产品生命周期的时间,生产更被消费者认可的汽车。目前,传统的评价方法如专家打分、领导个人决策等主观倾向较强的方法来进行评价,让用户的感受和体验不能有效显现出来。所以建立科学合理的感知质量评价方法,可以确保汽车用户体验在每一个生产、研究和开发环节给工程师更客观,更有价值,更量化的评价结果,让消费者和汽车研发人员主观认识上的认知偏差问题得以解决。在本次研究中,以汽车仪表板区域作为研究出发点,采用汽车感知质量评价作为基础理论,设计一种联合眼动运动、皮肤电的多模态生理数据的感知质量评价方法,对汽车仪表板的纹理,造型,材质这些特征等所产生的一些生理数据的变化,建立评价方案可为汽车感知评价部门提供参考。通过数据定量分析,提高客户需求挖掘的效率,为评审意见提供客观性的数据支撑,使感知质量评价在汽车生产设计的各个阶段都能发挥出定性及定量的指导性作用。论文的主要研究工作如下:（1）提出了基于多维生理数据的汽车仪表板感知质量评价理论方法:开始对于多模态生理数据的汽车表板区域的感知质量评价方法进行介绍,其涉及到感知质量理论基础、用户体验评价方法、生理数据分析方法等相关方法和理论依据。为本次汽车仪表板区域感知质量评价实验设计、实验设备应用和结论分析提供了理论基础。（2）进行了面向汽车仪表板感知质量评价的生理心理实验:根据国内外相关理论基础进行一些实验的合理设计和有效实施,如多模生理数据的预处理,热点图及轨迹的输出,皮电数据的频域拆分和去干扰处理,眼动数据的叠加,眼动生理指标的计算和AOI兴趣区的划分,并对眼动数据、皮电数据进行多模态生理数据分析。（3）进行了汽车仪表板模型设计实践:最后以多模态生理数据的分析结果为依据,分析汽车仪表板的局部和整体上的细节,进行仪表板模型的设计和验证,确认论文中多维生理数据结合的方法能够帮助提升汽车感知质量。

关键词：心理学实验生理数据感知质量用户体验多模态生理数据

基于数字化六分钟步行试验的连续生理数据预测价值挖掘研究

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基于数字化六分钟步行试验的连续生理数据预测价值挖掘研究

作者：藏雅宁上海体育学院

学位级别：硕士

研究背景六分钟步行试验(six minute walk test,6-MWT)是慢性呼吸系统疾病(chronic respiratory disease,CRD)常用的运动能力评估测试。6-MWT主要以六分钟内尽可能行走的距离(six minute walk distance,6-MWD)来对患者的运动能力进行分... 详细信息

研究背景六分钟步行试验(six minute walk test,6-MWT)是慢性呼吸系统疾病(chronic respiratory disease,CRD)常用的运动能力评估测试。6-MWT主要以六分钟内尽可能行走的距离(six minute walk distance,6-MWD)来对患者的运动能力进行分级。与运动能力评估的金标准——心肺运动试验(cardiopulmonary exercise test,CPET)相比,6-MWT评估指标相对单一,且6-MWD这一指标很大程度受患者的个体差异及环境的影响。人体的生理数据如:心率(heart rate,HR)、呼吸率(respiration rate,RR)、血氧(oxygen saturation,Sp O2)、血压(blood pressure,BP)、脉搏等,蕴含了大量个体化的健康和疾病信息。结合生理数据或许可为6-MWT提供补充指标。数字化六分钟步行试验系统将可穿戴随行移动设备、软件系统及智能算法系统与6-MWT结合,可实现低负荷、连续采集患者试验前、中、后的HR、RR、Sp O2、BP等生理数据。但是,采集到的这些生理数据的临床应用价值还有待于进一步探索。本研究旨在从三个方面探索六分钟步行过程中的连续生理数据与患者生理/病理状态间的关联关系,挖掘6-MWT中连续生理数据的临床应用价值,为患者提供更加丰富的个体化病情评估及预后相关信息。第一部分:6-MWT中的连续生理数据对肺功能的预测价值目的:本研究旨在探讨基于数字化六分钟步行试验系统获得的连续生理数据对慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者肺功能分级的预测价值。方法:回顾性分析2019年6月28日至2021年7月28日在中国人民解放军总医院、中国人民解放军总医院海南医院、中南大学湘雅二医院进行6-MWT和肺功能检查的COPD患者的资料。根据慢性阻塞性肺疾病全球倡议(global initiative for chronic obstructive lung disease,GOLD)标准进行诊断,并评估COPD患者的严重程度。根据美国胸科学会(American Thoracic Society,ATS)的标准进行6-MWT。使用数字化六分钟步行系统连续监测6-MWT期间的步行和生理数据。使用Spearman相关分析来分析6-MWT连续生理数据特征信息和肺功能指标之间的相关性。将中度相关(r>0.4)以上的数据纳入机器学习模型(Logistic Regression,SVC-linear,SVC-poly,Random Forest,Light GBM,XGBoost),通过5折交叉验证来评估机器学习模型的性能。结果:共纳入符合要求的501例COPD患者的6-MWT数据。Spearman相关分析显示:1秒内用力呼气量(forced expiratory volume in 1 second,FEV1)与6-MWD(r=0.575,p<0.01)、6分钟步行做功(six minute walk work,6-MWW)(r=0.531,p<0.01)、距离-最低氧饱和乘积(distance-desaturation product,DSP)(r=0.526,p<0.01)、1分钟后心率恢复(heart rate recovery after one minute,HRR1)(r=0.438,p<0.01)、血氧饱和度最低值(Oxygen saturation minimum,Sp O2 min)(r=0.418,p<0.01)中度相关。第1秒用力呼气容积占预计值的百分比(first second as a percentage of the expected value,FEV1%)与6-MWD(r=0.466,p<0.01)、6-MWW(r=0.426,p<0.01)、HRR1(r=0.430,p<0.01)中度相关,与DSP强相关(r=0.673,p<0.01)。用力肺活量(forced vital capacity,FVC)与DSP中度相关(r=0.464,p<0.01)。肺功能指标与Borg呼吸量表、Borg疲劳量表呈弱相关或极弱相关。5折交叉验证结果显示,XGBoost模型的预测准确率最高(0.854)。该模型对COPDⅠ级,Ⅱ级的预测最佳(Ⅰ级:精确率94.76%,召回率92.5%;Ⅱ级:精确率83.46%,召回率93.89%)。结论:6-MWD、6-MWW、DSP、HRR1、Sp O2 min与肺功能指标的相关性较主观评估量表(Borg量表)更强,并且DSP这一指标较常用的6-MWD相关性更强,可作为监测和评估COPD患者肺功能的简

关键词：六分钟步行试验可穿戴设备生理数据不良事件肺功能运动性低血氧预测模型