Gait deviation tool chain

Beschrieben wird die Arbeitsweise der "gait deviation tool chain" im Zusammenhang mit dem Apache Ant Interface.

1. Eine Datenbasis erzeugen

Eine Datenbasis besteht aus über die Schritte einer Session gemittelte Zeitreihen für eine grosse Anzahl von Sessions (typischer weise mehrere tausend). Sie wird mit dem Task <collectdata> aus einer Pfadliste von Mittelwertsdateien z.B. ".gla-Dateien" erzeugt. Mit einem LabelSet wird festgelegt welche Zeitreihen zur Verfügung gestellt werden sollen. In den nachfolgenden Prozessschritten kann diese Auswahl nachträglich eingeschränkt werden. Die Datenbasis wird effizient in einer Binärdatei gespeichert und erspart damit in den nachfolgenden Prozessschritten das mehrfache Öffnen der in der Regel sehr grossen Zahl von Ausgangsdateien, was sehr zeitintensiv (mehr als 30min) sein kann. 
 <collectdata labelset="abc.xml"
filelist="filelist.txt"/>

2. Die Singulärwert Zerlegung durchführen

Die Singulärwertzerlegung einer Datenbasis durch den Task <svd> kann ebenfalls sehr zeitintensiv werden, wenn viele Zeitreihen und/oder viele Sessions einer Datenbasis verwendet werden. Daher wird die Zerlegung als Zwischenschritt in einer Binärdatei gespeichert und steht für weitere Schritte wie z.B. die Bestimmung des Gait Deviation Index oder zur Suche nach einer ähnlichen Session zur Verfügung.

<svd basefile="${basedir}/test/projects/GaitDeviationIndex/AlleBis2008.d3d"
     basegroup="Basis"
  outfile="${basedir}/test/projects/GaitDeviationIndex/AlleBis2008-svd.d3d"
     approxdim="4"
     labelset="${basedir}/test/projects/GaitDeviationIndex/svdLabelSet.xml"
     usesubmean="false"
     includeapprox="true"
     includeoriginal="false"/>

3. Einen Controldatensatz erstellen

Ein Controldatensatz wird als Referenz zur Bestimmung des eigentlichen gait deviation index benötigt. Voraussetzung für die Erstellung eines Controldatensatzes durch den Task <gdicontroldata> ist eine Singulärwertzerlegung einer Datenbasis. Aus einer Pfadliste von Controldaten wird dann ein gemittelter Controldatensatz bestimmt und in den orthonormierten Raum, der Hauptkomponenten der Singulärwertzerlegung projeziert. Ausserdem wird ein mittlerer gait deviation index sowie dessen Standardabweichung bestimmt und alle diese Daten werden in einer Binärdatei gespeichert.

4. Bestimmung des Gait Deviation Index 

Voraussetzung ist eine Datenbasis, eine Singularwertzerlegung sowie ein Controldatensatz. Dann kann mit dem Task <gdi> der gait deviation index einer einzelnen session bezogen auf den Control-Datensatz bestimmt werden. Es gibt auch die Möglichkeit den gait deviation index für alle Sessions der Datenbasis zu bestimmen.

5. Die Datenbasis sortieren nach Ähnlichkeit zu einem bestimmten Subjekt 

Mit dem task <match> können die Sessions der Datenbasis entsprechend ihre Ähnlichkeit zu einer angegebene session sortiert werden. Die Sortierung erfolgt entsprechend dem gait deviation index.