Návrh a realizace multimodálního datasetu pro zpětnovazebný systém udržení fyzické kondice

Abstract

Teoretická část práce se zabývá vymezením pojmu fyzické kondice a jejím významem pro zdraví člověka. Dále se zaměřuje na charakteristiku ICE prostředí a na specifika udržování fyzické kondice v těchto podmínkách. Dále se práce soustředí na výběr cviků, přehled technologií vhodných pro multimodální sběr dat ve fyzické aktivitě a charakterizuje autonomní zpětnovazebné systémy. Metodická část práce popisuje návrh experimentu, který zahrnuje soubor vybraných cviků a metodologii sběru dat na počtu 20 probandů. Data byla získávána formou videozáznamu, následně anotována podle předem stanovených kritérií zaměřených na identifikaci typických chyb. Součástí metodiky je také popis použitého zařízení a experimentálního setupu. Výsledky práce zahrnují analýzu úspěšnosti provedení cviků v rámci výzkumné otázky, kdy vyšla průměrná úspěšnost provedení cvičení na 85,91 %. V rámci testování hypotéz byla u první hypotézy zaznamenána střední pozitivní korelace mezi mírou fyzické aktivity a úspěšností provedení cvičení, avšak bez statistické významnosti. Druhá hypotéza prokázala statisticky významný vztah mezi úspěšností provedení a subjektivním hodnocením kvality. U třetí hypotézy nebyl zjištěn statisticky významný rozdíl mezi muži a ženami v úspěšnosti. Diskuze se dále zabývá interpretací těchto výsledků. Výsledkem práce je dataset s anotací kvality provedení cviků, který slouží jako referenční základ pro vývoj autonomního zpětnovazebného systému pro projekt TA ČR Vývoj platformy pro udržování a monitorování fyzické kondice v izolovaných, uzavřených a extrémních prostředích (ICE).

The theoretical part of the thesis deals with the definition of the concept of physical fitness and its importance for human health. It also focuses on the characteristics of the ICE environment and the specifics of maintaining physical fitness in these conditions. The thesis also discusses exercise selection, a review of technologies suitable for multimodal data collection in physical activity, and the characteristic of autonomous feedback systems. The methodological part of the thesis describes the design of an experiment involving the set of exercises and the methodology of data collection on 20 participants. Data were collected in the form of video recordings, then annotated according to predefined criteria aimed at identifying typical errors. The methodology also included a description of the equipment used and the experimental setup. The results include an analysis of the success rate of the execution of the exercises within the research question, where the average success rate came out to be 85.91%. In the hypothesis testing, a moderate positive correlation between physical activity level and exercise execution success was observed for the first hypothesis, but without statistical significance. The second hypothesis showed a statistically significant relationship between the success rate and subjective quality rating. For the third hypothesis, there was no statistically significant difference between males and females in success rates. The discussion then turns to the interpretation of these results. The result of the thesis is a dataset of annotations of exercise performance quality, which serves as a reference basis for the development of an autonomous feedback system for the TA ČR project Development of the platform for maintaining and monitoring the physical conditions in isolated, confined and extreme environments.