Reconocimiento de niveles de ansiedad a partir del análisis multimodal y técnicas de aprendizaje de máquina en señales fisiológicas

Aunque en la actualidad, los sistemas de reconocimiento de niveles de ansiedad son ampliamente utilizados en la fase de terapia cognitiva conductual, interfaz hombre computador, técnicas de manejo afectivas, las técnicas de procesamiento desarrolladas aun no alcanzan porcentajes de acierto altos, debido a problemas presentes en las mismas señales, como pueden ser los procesos de filtrado, artefactos, sistemas de caracterización que no determinan a ciencia cierta el contenido emocional presente en dichas señales ó sistemas de clasificación que no realizan en forma óptima su tarea. De igual forma se describe la idea fundamental de cada una de las técnicas con sus pro y sus contra, con el fin de establecer un marco comparativo y de esta forma encontrar una combinación de técnicas que ofrezcan el mínimo de error en el reconocimiento de la emoción presente procedente de una señal fisiológica. Con base en los problemas que presentan los sistemas de reconocimiento de emociones, se requiere de un sistema capaz de realizar esta tarea de manera robusta que aplique técnicas que sean capaces de cuantificar la información presente en las diferentes señales fisiológicas estudiadas. Por tanto se propone el desarrollo de una metodología para el reconocimiento de estados de ansiedad, mediante un análisis multimodal y técnicas de aprendizaje de maquina en señales fisiológicas con el fin de aplicar esta metodología en el tratamiento psicológico para el control de la ansiedad.Although inthe present systems of emotion recognition are widely used in the phase of cognitive behavioral therapy, computer human interface, techniques of emotional management, the techniques developed processing even not reach percentages higher confidence due to problems at the same signals, such as filtering processes, devices, systems characterization not determine with certainty the emotional content present in these signals or classification systems that do not perform optimally in their task. Likewise the fundamental idea of each of the techniques with their pros and cons, in order to establish a comparison frame and thus to find a combination of techniques which offer the least error in recognizing emotion described present from a physiological signal. Based on the problems presented by the emotion recognition systems, requires a system capable of performing this task robustly implement techniques that are able to quantify the information in the different physiological signals studied. Therefore a methodology for the recognition of anxiety states proposed by multimodal analysis techniques and machine learning in physiological signals in order to apply this methodology in psychological treatment for anxiety management

Diseño de un prototipo de medición de señales fisiológicas utilizadas en biofeedback

Proyecto Integrador (I.Biom.)-- FCEFN-UNC, 2017Enfoca el desarrollo de un dispositivo que permite realizar tratamientos de biofeedback, mediante la evaluación de tres variables fisiológicas; el ritmo cardíaco, el ritmo respiratorio y la respuesta electrodermal. Asimismo, el dispositivo puede ser utilizado para el tratamiento de arritmias o hipertensión, para investigación científica o como herramienta para obtener información complementaria al diagnóstic

Revisión de dispositivos electrónicos para la determinación de estrés a partir de variables fisiológicas

El estrés es catalogado, como uno de los padecimientos más frecuentes en la sociedad moderna. Este documento presenta una revisión de los estudios enfocados al diagnóstico del estrés, por medio de la evaluación y medición de diferentes variables fisiológicas, como la medición galvánica de la piel (GSR), la composición química del sudor, la tensión muscular (EMG), entre otros. Estas técnicas buscan desarrollar un sistema para determinar el nivel de estrés crónico y disminuir el impacto que este puede generar

Determinación de hiperfagia en sobreso y obesidad, análisis de ingesta e intervención dietético nutricional

El número de personas con condición de sobrepeso u obesidad crece sin parar en el mundo, y aunque se han realizado muchos estudios todavía no se ha dado con una solución, en general las dietas hipocalóricas y el aumento de actividad física necesarios para conseguir este objetivo tienen muy poco éxito en estos sujetos. Esto es debido en parte a que, cuando un elevado porcentaje de grasa corporal (condición de sobre peso u obesidad), se mantiene durante periodos prolongados de tiempo resulta en cambios en el control de la homeostasis nutricional de los sujetos, desvirtuando este equilibrio. Este TFM, se enmarca en un novedoso punto de vista en el que se pretenden descubrir patrones cerebrales a nivel de la corteza cerebral y relacionarlos con marcadores circundantes de saciedad para encontrar nuevas vías de tratamiento contra la obesidad. Dentro de este proyecto, el presente TFM abordará la determinación de la conducta hiperfágica de los sujetos de la muestra analizando la conducta de estos sujetos con herramientas psicológicas y realizando un análisis de una intervención nutricional de 2 meses.People with overweight or obesity is growing non-stop in the world, and although many studies have not yet been found with a solution, in general the hypocaloric diets and the increase in physical activity necessary to achieve this goal have very little success in these subjects. This is partly because, when a high percentage of body fat (overweight condition or obesity), is maintained for prolonged periods of time results in changes in the control of nutritional homeostasis of the subjects, distorting this balance. This TFM is part of a novel point of view in which it is intended to discover brain patterns at the level of the cerebral cortex and relate them to surrounding markers of satiety to find new ways of treatment against obesity. Within this project, this TFM will address the determination of the hyperphagic behavior of the subjects of the sample by analyzing the behavior of these subjects with psychological tools and performing an analysis of a 2-month nutritional intervention

Evaluación y uso del estado emocional en entornos educativos interactivos

En la actualidad, la enseñanza tradicional está convergiendo progresivamente hacia entornos educativos interactivos semi-presenciales o a distancia, encontrándose una oferta cada vez mayor, de formación on-line. En este sentido, los sistemas de tutorización inteligente (STI) aportan un valor añadido a la educación interactiva. Su objetivo principal es proporcionar al alumno las ayudas necesarias para la consecución de los objetivos pedagógicos propuestos, tomando en consideración las capacidades intrínsecas del estudiante y el contexto particular en el que se desarrolla la actividad formativa. Existen sólidas evidencias de que no sólo las capacidades cognitivas del alumno y su contexto tienen un impacto en su rendimiento, sino que también el estado emocional del estudiante puede suponer un efecto significativo en su motivación y, por tanto, en su rendimiento. A pesar de estas evidencias, la mayoría de los STI no toman en consideración este hecho.  Asumiendo la conveniencia de incluir en los sistemas de aprendizaje interactivos métodos para la detección del estado afectivo del estudiante con el propósito de mejorar su aprendizaje, satisfacción y compromiso con los objetivos didácticos propuestos, en esta tesis se aborda el problema de la detección emocional desde diferentes perspectivas. Por un lado, mediante el empleo de técnicas de visión por computador sobre vídeos o imágenes estáticas. Por otro, a través del análisis de señales fisiológicas. Por último, con una aproximación de tipo sensor-free fundamentada en el análisis de patrones de comportamiento de los estudiantes durante su interacción con un STI para el aprendizaje la aritmética y el álgebra lineal. Para cada una de estas perspectivas, en esta tesis doctoral se han realizado diferentes aportaciones relativas a la detección emocional: 1) una extensión a una base de datos de vídeos anotados con información afectiva (FEEDB); 2) el desarrollo de una aproximación holística novedosa para el reconocimiento de expresiones faciales, denominada Eigenexpressions, fundamentada en la técnica de Eigenfaces; y 3) el análisis de la información que las señales procedentes de electroencefalografía pueden aportar en la detección emocional del usuario.  Desde el punto de vista de las aportaciones en la mejora instruccional, se diseñó un estudio experimental mediante el uso de STI para la enseñanza de la aritmética y el álgebra lineal, con el propósito de recabar información sobre el aprendizaje, el contexto formativo y el estado afectivo del estudiante durante su interacción con el STI para, posteriormente, desarrollar un sistema de aprendizaje automático con capacidad para valorar el estado emocional del usuario sobre las dimensiones de la Dominancia, la Activación y la Valencia. De este modo, fue posible incorporar al STI capacidad para la evaluación del estado afectivo del estudiante con el objetivo de mantener al usuario en un estado que favoreciera su interés por el aprendizaje, determinando para ello el nivel de ayuda a proveer más adecuado en cada momento, con el fin último de mejorar su satisfacción y aprendizaje final

Intervención cognitivo conductual en una mujer adulta con ansiedad generalizada

Se presenta el caso de una mujer, de 28 años, quien presenta trastorno de ansiedad generalizada según los criterios del CIE-10. El objetivo general fue determinar la efectividad de la Terapia Cognitivo Conductual en una mujer adulta con ansiedad generalizada, el diseño experimental usado fue el de caso único A-B-A. En la evaluación sintomatológica utilice instrumentos como: registro de opiniones de Ellis y escala de ansiedad (BAI), la recolección de datos para la elaboración de la línea base fue con la entrevista conductual, autoregistros y el análisis funcional antes y después de la aplicación del programa cognitivo conductual. El programa constó de 9 sesiones: psicoeducación, entrenamiento en respiración, relajación de Jacobson y restructuración cognitiva. Al finalizar, los resultados del programa de tratamiento muestran una disminución del 85% de la sintomatología ansiosa de las emociones, conductas, pensamientos negativos y perturbadores

Factores psicológicos en tenis. Control del estrés y su relación con los parámetros fisiológicos. Psychological factors in tennis. Control of stress and its relation with physiological parameters

El tenis es un deporte en el que se manifiestan las diversas cualidades físicas de una formamuy específica y en clara interrelación con factores técnicos, tácticos y psicológicos.Continuamente se producen acciones cognitivas con toma de decisión y diversas variacionesen el posible grado de ansiedad del jugador. Como actividad de relación con un oponente yante tareas abiertas variables, se produce una íntima y continua conexión entre nuestro mediointerno y el medio externo. Esto determina que los procesos psicológicos, hormonales, metabólicos,histológicos, biomecánicos, etc., se manifiesten de forma más o menos interrelacionaday compleja. Con el fin de aportar información sobre el comportamiento psicológico y surelación con los parámetros fisiológicos realizaremos un análisis un análisis teórico del estrésy su manifestación y control durante el juego

Sistema electrónico para el monitoreo de los niveles de estrés laboral que padecen profesionales aplicando algoritmos de Machine Learning

Desarrollar un sistema electrónico que permita el monitoreo de los niveles de estrés laboral para mejorar el rendimiento mediante sugerencias de técnicas de control.El presente trabajo de titulación consiste en el desarrollo de un sistema electrónico que permita realizar la predicción del nivel de estrés laboral mediante el uso de algoritmos de Machine Learning, donde el principal objetivo es detectar y monitorear los niveles de estrés en un grupo de profesionales y contribuyendo así en su control, para que de esta forma se pueda mejorar el rendimiento laboral, lo cual puede ser utilizado como un apoyo en el ámbito de la salud ocupacional, brindando herramientas que permitan un manejo efectivo del estrés en el entorno laboral. El desarrollo de este sistema sigue la metodología del Modelo en "V", garantizando un enfoque estructurado y eficiente en cada etapa del proceso. Para el diseño del prototipo se cuenta con algunos sensores que permiten obtener las señales de algunas variables fisiológicas, también se emplean placas como Arduino UNO y Raspberry Pi 4 para el procesamiento de los datos, con lo que se permitirá calcular el nivel de estrés laboral que experimenta el usuario. Los datos y resultados obtenidos se podrán visualizar a través de una interfaz gráfica desarrollada en Django. Por último, para verificar la funcionalidad y validez de este sistema, se llevaron a cabo pruebas con un grupo del personal administrativo de la facultad FECYT de la Universidad Técnica del Norte, que incluyó tanto hombres como mujeres, analizando los distintos niveles de estrés dependiendo de cada paciente. Además, al aplicar las técnicas sugeridas, se pudo constatar una reducción en los niveles de estrés, y los participantes pudieron notar un mejor rendimiento en sus funciones laborales. Este sistema puede ser un gran apoyo en el ámbito de la salud ocupacional, aportando un mejor diagnóstico y seguimiento adecuado en los profesionales afectados.Ingenierí

Detección de mentiras por análisis de imágenes térmicas de rostros

En este documento se presenta el diseño, desarrollo e implementación de un sistema de visión artificial para la detección de mentiras basado en el análisis del rostro por medio de imágenes térmicas. Este trabajo tiene fundamentos en las áreas de medicina, psicología y electrónica que dan validez al desarrollo. En el área de sicología se han planteado diversos experimentos para generar estados de ansiedad, entre los cuales se encuentra la ansiedad producida al mentir; así mismo, indicaciones y condiciones necesarias para identificar cuando un sujeto miente o no. Por su parte, la medicina corrobora la relación entre un estado de ansiedad y los cambios fisiológicos asociados a dicho estado. Finalmente, la electrónica y en particular el procesamiento de imágenes termográficas, da soporte a los algoritmos encaminados a medir las variaciones de temperatura en las imágenes térmicas para identificar si el sujeto miente o no, o si se encuentra en un estado de ansiedad. Los resultados obtenidos corresponden a un 100% de acierto en la detección de estados de ansiedad y un79,2 % de acierto en la detección de mentiras.PregradoINGENIERO(A) EN ELECTRÓNIC