Đang tải... (xem toàn văn)
NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN CÂY QUYẾT ĐỊNH SỬ DỤNG PHÂN TÍCH NGƯỠNG KÉP CHO ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI HÀNH VI CỦA BÒ (Luận văn thạc sĩ)NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN CÂY QUYẾT ĐỊNH SỬ DỤNG PHÂN TÍCH NGƯỠNG KÉP CHO ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI HÀNH VI CỦA BÒ (Luận văn thạc sĩ)NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN CÂY QUYẾT ĐỊNH SỬ DỤNG PHÂN TÍCH NGƯỠNG KÉP CHO ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI HÀNH VI CỦA BÒ (Luận văn thạc sĩ)NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN CÂY QUYẾT ĐỊNH SỬ DỤNG PHÂN TÍCH NGƯỠNG KÉP CHO ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI HÀNH VI CỦA BÒ (Luận văn thạc sĩ)NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN CÂY QUYẾT ĐỊNH SỬ DỤNG PHÂN TÍCH NGƯỠNG KÉP CHO ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI HÀNH VI CỦA BÒ (Luận văn thạc sĩ)NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN CÂY QUYẾT ĐỊNH SỬ DỤNG PHÂN TÍCH NGƯỠNG KÉP CHO ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI HÀNH VI CỦA BÒ (Luận văn thạc sĩ)NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN CÂY QUYẾT ĐỊNH SỬ DỤNG PHÂN TÍCH NGƯỠNG KÉP CHO ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI HÀNH VI CỦA BÒ (Luận văn thạc sĩ)
QU ƢỜ N Ọ - - VƢƠ ỊNH NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN CÂY QUYẾ ỊNH SỬ DỤ P Â Í ƢỠNG KÉP CHO ỨNG DỤNG PHÂN LO I HÀNH VI CỦA BỊ Ậ V CƠNG NGH KỸ THUẬ N TỬ, TRUYỀN THÔNG – 2017 QU ƢỜ N Ọ - - VƢƠ ỊNH NGHIÊN CỨU THUẬT TỐN CÂY QUYẾ ỊNH SỬ DỤ P Â Í ƢỠNG KÉP CHO ỨNG DỤNG PHÂN LO I HÀNH VI CỦA BÒ Ng nh: ng Nghệ Kỹ thuật iện tử, Truyền thông hu n ng nh: ỹ thuật Viễn thông Mã số: 60520208 Ậ V CÔNG NGH KỸ THUẬ ƢỜ N TỬ, TRUYỀN THÔNG ƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦ – 2017 ỨC TÂN i Ờ Ầ Trong năm gần đâ , việc giám sát hoạt động gia súc trang trại lớn trở n n quan trọng v phổ biến ể nâng cao nguồn lợi kinh tế, người ta c ng ng c ng mở rộng chăn nu i gia súc với số lượng lớn Nếu sử dụng cách tru ền thống l giám sát sức khỏe cá thể gia súc cách quan sát trực tiếp đem áp dụng vào việc quản lý sức khỏe n ng trại lớn l việc khó khăn v kh ng hiệu Do việc đề xuất đề tài nghiên cứu khoa học phục vụ cho phát triển chăn nu i, kiểm soát gia súc, nhằm nâng cao suất, chất lượng giống; cải tiến kỹ thuật giống, chăm sóc, nu i dưỡng, thú …l điều cấp thiết Việc giám sát hành vi hàng ngày bò sữa giúp chủ trang trại biết tình trạng sức khoẻ chúng Nó giúp nơng dân có nhìn tồn diện sức khoẻ suốt trình phát triển có biện pháp điều chỉnh chế độ chăm sóc phù hợp Nghiên cứu tập trung vào dự đoán hành vi bò việc sử dụng phân tích liệu từ thiết bị giám sát đeo cổ cho cá thể Thiết bị giám sát sử dụng cảm biến gia tốc chiều, liệu từ cảm biến n sử dụng để phân loại h nh vi đơn giản bò như: ăn, nằm đứng Trên thực tế có nhiều thuật tốn dùng để phân loại hành vi bò Trong luận văn này, sử dụng thuật toán định để phân loại h nh vi đứng, nằm v ăn bò Thuật tốn tìm ngưỡng định cách đồng thời Việc tìm ngưỡng đồng thời n giúp nâng cao độ xác so với phương pháp [1,9,10] tìm ngưỡng Ngồi thuật tốn thực so sánh liệu lấy cảm biến gia tốc [7] lấy mẫu với thời gian khác ii Ờ Ơ Xuất phát từ ý nghĩa thực tế việc quản lý, phân loại hành vi số lượng lớn bò, luận văn l kết trình nghiên cứu lý luận thực tiễn cá nhân tác giả dựa bảo, hướng dẫn tận tình PGS.TS Trần ức Tân Thầ kh ng quản khó khăn, thời gian, cơng sức để giúp tơi hồn thành luận văn n , nhân đâ , t i xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần ức Tân ược thầy hướng dẫn niềm hạnh phúc cá nhân tác giả, lẽ thầy nhà giáo trẻ, mẫu mực, say mê nghiên cứu khoa học, l người có phương pháp nghi n cứu, có nhiều đóng góp cho nghiệp nghiên cứu khoa học – hình mẫu cho chúng tơi noi theo T i c ng xin gửi lời cảm ơn đến thầ , c giáo v bạn b lớp thuật viễn thông, hoa iện Tử – Viễn Th ng, Trường ại ọc ng Nghệ, Quốc ia Nội có nhận x t, góp ý cho luận văn n t i ỹ ại ọc uối t i xin gửi lời cảm ơn đến gia đình t i, quan t i c ng tác, người tạo điều kiện cho t i học tập v nghi n cứu ia đình l động lực cho t i vượt qua thử thách, lu n lu n ủng hộ v động vi n t i ho n th nh luận văn n iii Ờ T i xin cam đoan luận văn n l sản phẩm trình nghiên cứu, tìm hiểu cá nhân hướng dẫn bảo thầ hướng dẫn, thầ c môn, khoa bạn b T i kh ng ch p t i liệu hay cơng trình nghiên cứu người khác để làm luận văn Nếu vi phạm, xin chịu trách nhiệm Vương ng ịnh iv Ụ Ụ Ờ Ầ i Ờ iii Ụ Ụ .iv Ụ V VẾ Ắ v Ụ vii Ụ V viii CHƢƠ ỚI THI U TỔNG QUAN 1.1 ặt vấn đề 1.2 Cấu trúc chung hệ thống 1.3 Nội dung thực 1.4 Tổ ƢƠ ứ ận n ỰC HI N THUẬT TOÁN 2.1 đặ tín đặ trƣng 2.2 ƣ đồ thuật toán 2.3 Hiệ n ng ệ thống 2.4 Thực thuật toán 2.5 Kết thực thuật toán 2.5.1 Kịch mơ thuật tốn với liệu lấy mẫu 10 phút/lần 2.5.2 Kịch mô thuật toán với liệu lấy mẫu 05 phút/lần 13 2.5.3 Kịch mơ thuật tốn với liệu lấy mẫu 01 phút/lần 17 2.6 Nhận xét 21 ƢƠ ẬT TOÁN 22 3.1 Hiệ n ng thuật toán tần số lấy mẫu khác 22 3.1.1 Hiệu thuật toán với liệu lấy mẫu 10 phút/lần 22 3.1.2 Hiệu thuật toán với liệu lấy mẫu 05 phút/lần 24 3.1.3 Hiệu thuật toán với liệu lấy mẫu 01 phút/lần 27 3.2 Hiệ n ng thuật toán so với p ƣơng p áp 31 KẾT LUẬN 35 36 v Ụ iệ Tiếng Anh V Tiếng Việt VẾ Ắ ơn ị g Gravity of Earth Gia tốc trọng trường (1g = 9,8 m/s2) m/s2 DBA Dynamic Body Gia tốc chuyển động m/s2 Overall Dynamic Tổng gia tốc chuyển m/s2 Body Acceleration động toàn thân Vectorial Dynamic Body Acceleration Véc tơ tổng hợp gia tốc chuyển động toàn thân m/s2 Static Component of Gia tốc tĩnh theo the Acceleration in phương Y, the Y-axis chuẩn hóa theo g m/s2 Acceleration ODBA VeDBA SCAY ROC Receiver Operating Characteristic Vẽ đường cong đặc trưng Cont Contour plot Vẽ đường viền SVM supported vector machine Máy véc tơ hỗ trợ k-mean K phân cụm (là thuật tốn) TN True negative Âm tính thật TP True positive Dương tính thật FN False negative Âm tính giả FP False positive Dương tính giả Sen Sensitivity ộ nhạy % vi Pre Precision ộ xác % Spe Specificity ộ rõ % Max Maximum Giá trị lớn TPR True positive rate Tỉ lệ độ nhạy % FPR False positive rate Tỉ lệ báo động giả % vii Ụ Bảng 2.1 Các giá trị ngưỡng liệu lấy mẫu 10 phút/lần .12 Bảng 2.2 Các giá trị ngưỡng liệu lấy mẫu 05 phút/lần .16 Bảng 2.3 Các giá trị ngưỡng liệu lấy mẫu 01 phút/lần .20 Bảng 3.1 Hiệu thuật toán quan tâm đến độ nhạy với liệu lấy mẫu 10 phút/lần 22 Bảng 3.2 Hiệu thuật toán quan tâm đến độ xác với liệu lấy mẫu 10 phút/lần 23 Bảng 3.3 Hiệu thuật toán quan tâm đến độ rõ với liệu lấy mẫu 10 phút/lần 24 Bảng 3.4 Hiệu thuật toán quan tâm đến độ nhạy với liệu lấy mẫu 05 phút/lần 25 Bảng 3.5 Hiệu thuật toán quan tâm đến độ xác với liệu lấy mẫu 05 phút/lần 26 Bảng 3.6 Hiệu thuật toán quan tâm đến độ rõ với liệu lấy mẫu 05 phút/lần 26 Bảng 3.7 Hiệu thuật toán quan tâm đến độ nhạy với liệu lấy mẫu 01 phút/lần 27 Bảng 3.8 Hiệu thuật toán quan tâm đến độ xác với liệu lấy mẫu 10 phút/lần 28 Bảng 3.9 Hiệu thuật toán quan tâm đến độ rõ với liệu lấy mẫu 01 phút/lần 29 Bảng 3.10 Hiệu hệ thống với chu kỳ lấy mẫu khác 30 Bảng 3.11 Ví dụ so sánh giá trị ngưỡng thực thuật toán 32 Bảng 3.12 Hiệu hệ thống so sánh thuật toán 33 viii Ụ V Hình 1.1 Hệ thống quản lý chăn nu i bò Hình 1.2 Vị trí gắn cảm biến cổ bò [1] ình ịnh hướng cảm biến gắn cổ bò, tha đổi đứng (a) nằm (b) [1] ình Lưu đồ thuật tốn xác định hành vi bò Hình 2.3 Sự tha đổi giá trị VeDBA với liệu lấy mẫu 10 phút/lần Hình 2.4 Sự tha đổi giá trị SCAY với liệu lấy mẫu 10 phút/lần 10 Hình 2.5 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo độ nhạy, liệu lấy mẫu 10 phút/lần 10 Hình 2.6 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo độ xác, liệu lấy mẫu 10 phút/lần 11 Hình 2.7 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo độ rõ, liệu lấy mẫu 10 phút/lần 11 Hình 2.8 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo trung bình tham số, liệu lấy mẫu 10 phút/lần 12 Hình 2.9 Sự tha đổi giá trị VeDBA với liệu lấy mẫu 05 phút/lần 13 Hình 2.10 Sự tha đổi giá trị SCAY với liệu lấy mẫu 05 phút/lần 14 Hình 2.11 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo độ nhạy, liệu lấy mẫu 05 phút/lần .14 Hình 2.12 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo độ xác, liệu lấy mẫu 05 phút/lần15 Hình 2.13 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo độ rõ, liệu lấy mẫu 05 phút/lần 15 Hình 2.14 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo trung bình tham số, liệu lấy mẫu 05 phút/lần 16 Hình 2.15 Sự tha đổi giá trị VeDBA với liệu lấy mẫu 01 phút/lần 17 Hình 2.16 Sự tha đổi giá trị SCAY với liệu lấy mẫu 01 phút/lần 18 Hình 2.17 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo độ nhạy, liệu lấy mẫu 01 phút/lần .18 Hình 2.18 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo độ xác, liệu lấy mẫu 01 phút/lần19 Hình 2.19 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo độ rõ, liệu lấy mẫu 01 phút/lần 19 Hình 2.20 Sự tha đổi giá trị ngưỡng theo trung bình tham số, liệu lấy mẫu 01 phút/lần 20 ình ường cong RO xác định ngưỡng theo độ nhạy tốt nhất, liệu lấy mẫu 10 phút/lần [1] .31 ình ường cong RO xác định ngưỡng B theo độ nhạy tốt nhất, liệu lấy mẫu 10 phút/lần [1] .32 ... phân loại h nh vi đơn giản bò như: ăn, nằm ứng Trên thực tế có nhiều thuật toán dùng để phân loại hành vi bò Trong luận văn này, sử dụng thuật tốn định để phân loại h nh vi ứng, nằm v ăn bò Thuật. .. - - VƢƠ ỊNH NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN CÂY QUYẾ ỊNH SỬ DỤ P Â Í ƢỠNG KÉP CHO ỨNG DỤNG PHÂN LO I HÀNH VI CỦA BÒ Ng nh: ng Nghệ Kỹ thuật iện tử, Truyền thông hu n ng nh: ỹ thuật Vi n thơng Mã số:... Nghiên cứu tập trung vào dự đốn hành vi bò vi c sử dụng phân tích liệu từ thiết bị giám sát đeo cổ cho cá thể Thiết bị giám sát sử dụng cảm biến gia tốc chiều, liệu từ cảm biến n sử dụng để phân