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Title: Análisis comparativo entre sistemas de clasificación basados en técnicas de Machine Learning para catalogar tipos de empuje de un patinador de velocidad
Authors: Albornoz Tépan, Ximena Lorena
Ulloa Montaleza, Bryan Sebastián
metadata.dc.contributor.advisor: Astudillo Salinas, Darwin Fabián
metadata.dc.description.uri: 
0000-0001-7644-0270
metadata.dc.subject.other: CIUC::Informática::Inteligencia Artificial
Keywords: Ingeniería Electrónica
Inteligencia artificial
Visión artificial
Issue Date: 23-Aug-2023
metadata.dc.format.extent: 129 páginas
Publisher: Universidad de Cuenca
Abstract: 
Speed skating is a highly regarded sport that requires technical skills and an optimal physical condition; nevertheless, there is a need for a tool that complements the training of athletes in training. Thus, the use of artificial vision and Machine Learning (ML) systems is proposed. For the former, the OpenPose system is used to obtain data about the skater’s joins and keypoints; the latter, to identify and classify the type of push when skaters use the inline technique. In the research, 2 main focuses are explored. The first one consists of image classification through a Convolutional Neural Network (CNN), using the Visual Geometry Group (VGG)19 architecture, achieving an accuracy of 90.72 %. The second approach uses feature vectors through a biomechanical analysis with a Support Vector Machine (SVM) system and a Random Forest (RF) algorithm, obtaining an accuracy of 94 % y 92 %, respectively. Different evaluation metrics are presented, such as accuracy, precision, sensitivity, and F1-score, along with a confusion matrix and Receiver Operating Characteristic (ROC) curves. Moreover, features of the prior-mentioned approaches are discussed, for instance, the use of data augmentation to combat overfitting. Furthermore, the study includes result tables of biomechanical variables and pictures of distinctive angles during the execution of for- ward pushing techniques. Overall, the CNN and SVM exhibit promising results in the classification of data for the different types of pushes in speed skating inline technique.
Description: 
El patinaje de velocidad es un deporte de prestigio que requiere habilidades técnicas y un estado físico óptimo. Sin embargo, es necesario contar con herramientas que complementen el entrenamiento de los deportistas en formación. En este sentido, se propone el uso de sistemas de visión artificial y Machine Learning (ML) específicamente, el sistema OpenPose, para obtener datos sobre las articulaciones y los puntos clave del patinador. Además, se utilizan sistemas de ML para identificar y clasificar el tipo de empuje que utiliza un patinador cuando realiza técnica de recta. La investigación explora dos enfoques principales. El primero consiste en la clasificación de imágenes mediante una Convolutional Neural Network (CNN) utilizando la arquitectura Visual Geometry Group (VGG19), logrando una exactitud del 90.72 %. El segundo enfoque utiliza vectores de características a través de un análisis biomecánico con un sistema Support Vector Machine (SVM) y un algoritmo Random Forest (RF), obteniendo una exactitud del 94 % y 92 % respectivamente. Se presentan diversas métricas de evaluación, como exactitud, precisión, sensibilidad y F1-score, junto con matrices de confusión y curvas Receiver Operating Characteristic (ROC). También se analizan características de los enfoques, como el uso del aumento de datos para combatir el sobreajuste. Se incluyen tablas con los resultados de variables biomecánicas y se muestran imágenes de los ángulos característicos durante la ejecución de las técnicas de empuje. En general, los enfoques de CNN y SVM demuestran resultados prometedores en la clasificación de datos para los diferentes tipos de empuje.
URI: http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/42732
metadata.dc.relation.ispartof: TET;141
metadata.dcterms.description: 
Ingeniero en Electrónica y Telecomunicaciones
Appears in Collections:Tesis de Pregrado

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