Non-linear classifiers applied to EEG analysis for epilepsy seizure detection

This work presents a novel approach for automatic epilepsy seizure detection based on EEG analysis that exploits the underlying non-linear nature of EEG data. In this paper, two main contributions are presented and validated: the use of non-linear classifiers through the so-called kernel trick and the proposal of a Bag-of-Words model for extracting a non-linear feature representation of the input data in an unsupervised manner. The performance of the resulting system is validated with public datasets, previously processed to remove artifacts or external disturbances, but also with private datasets recorded under realistic and non-ideal operating conditions. The use of public datasets caters for comparison purposes whereas the private one shows the performance of the system under realistic circumstances of noise, artifacts, and signals of different amplitudes. Moreover, the proposed solution has been compared to state-of-the-art works not only for pre-processed and public datasets but also with the private datasets. The mean F1-measure shows a 10% improvement over the second-best ranked method including cross-dataset experiments. The obtained results prove the robustness of the proposed solution to more realistic and variable conditions. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved

Nova shema za izravno upravljanje momentom asinkronih motora napajanih iz trofaznog izmjenjivača

This paper presents a novel controller based on Direct Torque Control (DTC) strategy. This controller is designed to be applied in the control of Induction Motors (IM) fed with a three-level Voltage Source Inverter (VSI). This type of inverter has several advantages over the standard two-level VSI, such as a greater number of levels in the output voltage waveforms, lower dV/dt, less harmonic distortion in voltage and current waveforms and lower switching frequencies. In the new controller, torque and stator flux errors are used together with the stator flux angular frequency to generate a reference voltage vector. Experimental results of the novel system are presented and compared with those obtained for Classical DTC system employing a two-level VSI. The new controller is shown to reduce the ripple in the torque and flux responses. Lower current distortion and switching frequency of the semiconductor devices are also obtained in the new system presented.U ovome se članku opisuje novi regulator zasnovan na strategiji izravnog upravljanja momentom i razvijen za primjenu u upravljanju asinkronim motorima napajanim iz trorazinskih izmjenjivača napona. Taj tip izmjenjivača ima nekoliko prednosti u odnosu na standardne dvorazinske izmjenjivače napona, kao što je veći broj razina u izlaznom valnom obliku napona, niži du/dt, manja distorzija harmonika u valnim oblicima napona i struje i niže frekvencije komutacije. U novom regulatoru moment i pogreške u statorskom toku koriste se zajedno s kutnom frekvencijom statora za tvorbu referentne vrijednosti vektora napona. Eksperimentalni su rezultati novog sustava prikazani i uspoređeni s rezultatima klasičnog sustava koji koristi dvorazinski pretvarač napona. Novi regulator pokazuje smanjeni šum u odzivima momenta i toka motora. U predloženom je sustavu također postignuta i manja distorzija struje i manja frekvencija komutacije poluvodičkih sklopova

Nova shema za izravno upravljanje momentom asinkronih motora napajanih iz trofaznog izmjenjivača

This paper presents a novel controller based on Direct Torque Control (DTC) strategy. This controller is designed to be applied in the control of Induction Motors (IM) fed with a three-level Voltage Source Inverter (VSI). This type of inverter has several advantages over the standard two-level VSI, such as a greater number of levels in the output voltage waveforms, lower dV/dt, less harmonic distortion in voltage and current waveforms and lower switching frequencies. In the new controller, torque and stator flux errors are used together with the stator flux angular frequency to generate a reference voltage vector. Experimental results of the novel system are presented and compared with those obtained for Classical DTC system employing a two-level VSI. The new controller is shown to reduce the ripple in the torque and flux responses. Lower current distortion and switching frequency of the semiconductor devices are also obtained in the new system presented.U ovome se članku opisuje novi regulator zasnovan na strategiji izravnog upravljanja momentom i razvijen za primjenu u upravljanju asinkronim motorima napajanim iz trorazinskih izmjenjivača napona. Taj tip izmjenjivača ima nekoliko prednosti u odnosu na standardne dvorazinske izmjenjivače napona, kao što je veći broj razina u izlaznom valnom obliku napona, niži du/dt, manja distorzija harmonika u valnim oblicima napona i struje i niže frekvencije komutacije. U novom regulatoru moment i pogreške u statorskom toku koriste se zajedno s kutnom frekvencijom statora za tvorbu referentne vrijednosti vektora napona. Eksperimentalni su rezultati novog sustava prikazani i uspoređeni s rezultatima klasičnog sustava koji koristi dvorazinski pretvarač napona. Novi regulator pokazuje smanjeni šum u odzivima momenta i toka motora. U predloženom je sustavu također postignuta i manja distorzija struje i manja frekvencija komutacije poluvodičkih sklopova

An open and private-by-design Active and Healthy Ageing smart home platform

The increasing trend in the percentage of older people among the European population, and in the number of older people living alone, poses a number of challenges, some of which can be addressed from digital solutions monitoring and supporting comfort, physical activity and health. Nowadays, research efforts seek to ensure, through technology-based solutions, the quality of life as people age and the needs that arise during the process. The home environment can host modern home-automation solutions supporting information gathering, monitoring and early intervention to prevent risks to lead to major consequences. Smart homes can thus make a positive contribution to the Active and Healthy Ageing paradigm. However, one of the biggest limitations preventing smart homes from being a reality is the lack of interoperability among different-vendor devices or the fact that most of the commer-tial solutions rely on cloud-based solutions. This work faces these limitations and proposes an architecture that, based on the use of commercial sensors, ensures that information is gathered and processed locally, independently of the commercial solution provided by the manufacturer of the device. The architecture has been experimentally validated by implementing a monitoring system based on environmental and security sensors interconnected by means of the ZigBee wireless communication protocol. The proposed system also supports caregivers caring for their older people who will be granted access to collected data. Thus, the system offers a remote monitoring system based on an information storage and visualisation solution. This system is intended to provide a solution that improves the quality of life and extends the time of independent living at home for older people.La tendencia creciente en el porcentaje de personas mayores entre la población europea y en el número de personas mayores que viven solas plantea una serie de desafíos, algunos de los cuales pueden abordarse a partir de soluciones digitales que controlen y apoyen la comodidad, la actividad física y la salud. Hoy en día, los esfuerzos de investigación buscan asegurar, a través de soluciones basadas en tecnología, la calidad de vida a medida que las personas envejecen y las necesidades que surgen durante el proceso. El entorno del hogar puede albergar soluciones modernas de automatización del hogar que respaldan la recopilación de información, el monitoreo y la intervención temprana para evitar riesgos que tengan consecuencias importantes. Por lo tanto, los hogares inteligentes pueden hacer una contribución positiva al paradigma del envejecimiento activo y saludable. Sin embargo, Una de las mayores limitaciones que impiden que los hogares inteligentes sean una realidad es la falta de interoperabilidad entre dispositivos de diferentes proveedores o el hecho de que la mayoría de las soluciones comerciales se basan en soluciones basadas en la nube. Este trabajo enfrenta estas limitaciones y propone una arquitectura que, basada en el uso de sensores comerciales, asegura que la información sea recopilada y procesada localmente, independientemente de la solución comercial proporcionada por el fabricante del dispositivo. La arquitectura ha sido validada experimentalmente mediante la implementación de un sistema de monitorización basado en sensores ambientales y de seguridad interconectados mediante el protocolo de comunicación inalámbrica ZigBee. El sistema propuesto también apoya a los cuidadores que cuidan a sus personas mayores a quienes se les otorgará acceso a los datos recopilados. De este modo, el sistema ofrece un sistema de monitoreo remoto basado en una solución de almacenamiento y visualización de información. Este sistema pretende dar una solución que mejore la calidad de vida y amplíe el tiempo de vida independiente en el hogar de las personas mayores

A low-cost and unobtrusive system for fall detection

Nowadays, the amount of elder people living alone is increasing, with all the risks that it involves, maybe the most dangerous threat that they face is fall off with nobody around to help them. A fall at an advanced age usually leads to consequences like bones and hip fracture, which in addition to the low mobility that these people present, make to stand up impossible for them. This situation can get worse if after the fall a person loses consciousness, making it impossible to contact to a third party for help by means of a mobile phone or something similar. Different solutions have been developed in order to accomplish this problem, but some of them are not realistic enough, for example some video solutions invade our privacy, and those which are based on mobile phones expect the user to go everywhere with it. In this paper, it is proposed a low cost solution based on an 9-axis IMU (Inertial Measure Unit), which counts with an accelerometer, gyroscope and magnetometer that will give us the needed information to build a fall detector supported by machine learning. This system will include a gateway, which will be responsible of the data collection and the most complex computations.Hoy en día, la cantidad de personas mayores que viven solas va en aumento, con todos los riesgos que ello implica, quizás la amenaza más peligrosa a la que se enfrentan es caer sin nadie cerca que les ayude. Una caída a edad avanzada suele acarrear secuelas como fracturas de huesos y cadera, que además de la poca movilidad que presentan estas personas, les imposibilitan ponerse de pie. Esta situación puede empeorar si tras la caída la persona pierde el conocimiento, imposibilitando el contacto con un tercero para pedir ayuda a través de un teléfono móvil o similar. Se han desarrollado diferentes soluciones para solucionar este problema, pero algunas no son lo suficientemente realistas, por ejemplo, algunas soluciones de video invaden nuestra privacidad, y las que están basadas en teléfonos móviles esperan que el usuario vaya a todas partes con él. En este papel, Se propone una solución de bajo costo basada en una IMU (Unidad de Medida Inercial) de 9 ejes, la cual cuenta con un acelerómetro, giroscopio y magnetómetro que nos dará la información necesaria para construir un detector de caídas apoyado en aprendizaje automático. Este sistema incluirá una puerta de enlace, que será responsable de la recopilación de datos y los cálculos más complejos

Analysis of the erosive effects of palms (Cocos nucifera L.) in the beach-dune systems of the Dominican Republic

Este estudio analiza el impacto de la distribución del coco (Cocos nucifera L.) en las playas de la República Dominicana y su relación con la erosión costera y la dinámica de los sistemas playa-duna. Se compararon 31 sistemas playa-duna utilizando 17 variables cualitativas para evaluar la influencia de las palmeras sembradas con fines agrícolas o turísticos en la morfología, ocupación antrópica y dinámica de las playas.Los resultados indican que las playas con palmeras sembradas con fines turísticos presentan mayor compactación, descalces y erosión, así como menor resiliencia en el sistema playa-duna. Estas playas también tienen una mayor presencia de complejos turísticos, limpieza mecánica y retirada de restos vegetales, lo que contribuye a la alteración del perfil y la vegetación propia de la playa. Las palmeras pueden actuar como aceleradores del flujo de olas, agravando la pérdida de sedimento y aumentando el riesgo de caída de las propias palmeras, lo que conlleva riesgos personales. Se concluye que la eliminación de los cocoteros y la restauración integral de las playas, incluyendo la recuperación de frentes dunares y vegetación asociada, son acciones necesarias para mejorar la estabilidad y dinámica de las costas dominicanas. Además, se sugiere la importancia de desarrollar estrategias de planificación y gestión que promuevan la conservación y restauración de los sistemas playa-duna en áreas turísticas y agrícolas.This study examines the impact of coconut (Cocos nucifera L.) distribution on the beaches of the Dominican Republic and its relationship with coastal erosion and beach-dune system dynamics.A total of 31 beach-dune systems were compared using 17 qualitative variables to assess the influence of palm trees planted for agricultural or touristic purposes on beach morphology, anthropic occupation, and dynamics. The results indicate that beaches with palm trees planted for touristic purposes exhibit higher compaction, slumping, and erosion, as well as lower resilience in the beach-dune system. These beaches also have a higher presence of tourist complexes, mechanical cleaning, and removal of vegetal debris, which contributes to the alteration of the beach profile and native vegetation. Palm trees can also act as wave flow accelerators, exacerbating sediment loss and increasing the risk of the palms themselves falling, which entails personal risks. It is concluded that the removal of coconut palms and comprehensive beach restoration, including the recovery of dune fronts and associated vegetation, are necessary actions to improve the stability and dynamics of Dominican coasts. Furthermore, the importance of developing planning and management strategies that promote the conservation and restoration of beach-dune systems in touristic and agricultural areas is suggested

CONTACTO: A Social Networking Site for Supported-Employment Interventions for People With Intellectual and Developmental Disabilities

The main objective of this work is to determine whether social networks can be used to improve self-management skills in people with Intellectual or Developmental Disability (IDD) given the high rate of acceptance of such tools among them. The proposed methodology applies an employment-based intervention to evaluate whether social network services help improve self-management skills. A fit-for-purpose social networking service is built, and different evaluation mechanisms are applied to determine the degree to which users with IDD could use the tool without assistance. The working hypothesis is that in order to ensure the usability of the implemented tool, users (with and without IDD) should be involved throughout the whole software development cycle, following a co-design methodological approach. Results demonstrate that this methodological approach leads to high satisfaction and motivation rates. In terms of effectiveness and efficiency, results demonstrate that the tool is useful and usable for people with IDD. It can therefore be concluded that social network services built having users with IDD at its center will help improve their self-management skills. The main implication of this research is that when using social network services as a tool to support interventions, special attention should be paid to previously evaluating the usability and motivation rate as a measure of how autonomously the person with IDD can use the tool. Nevertheless, further research is needed to determine the impact that such tools can have on other types of intervention.El objetivo principal de este trabajo es determinar si las redes sociales pueden ser utilizadas para mejorar las habilidades de autogestión en personas con Discapacidad Intelectual o del Desarrollo (DDI) dado el alto índice de aceptación de este tipo de herramientas entre ellas. La metodología propuesta aplica una intervención basada en el empleo para evaluar si los servicios de redes sociales ayudan a mejorar las habilidades de autogestión. Se crea un servicio de red social adecuado para el propósito y se aplican diferentes mecanismos de evaluación para determinar el grado en que los usuarios con DDI podrían usar la herramienta sin ayuda. La hipótesis de trabajo es que para asegurar la usabilidad de la herramienta implementada, los usuarios (con y sin DDI) deben estar involucrados durante todo el ciclo de desarrollo del software, siguiendo un enfoque metodológico de codiseño. Los resultados demuestran que este enfoque metodológico conduce a altos índices de satisfacción y motivación. En términos de efectividad y eficiencia, los resultados demuestran que la herramienta es útil y usable para personas con DID. Por lo tanto, se puede concluir que los servicios de redes sociales construidos con usuarios con DDI en su centro ayudarán a mejorar sus habilidades de autogestión. La principal implicación de esta investigación es que a la hora de utilizar los servicios de redes sociales como herramienta de apoyo a las intervenciones, se debe prestar especial atención a evaluar previamente el índice de usabilidad y motivación como medida de la autonomía con la que la persona con DDI puede utilizar la herramienta. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar el impacto que tales herramientas pueden tener en otros tipos de intervención. En términos de efectividad y eficiencia, los resultados demuestran que la herramienta es útil y usable para personas con DID. Por lo tanto, se puede concluir que los servicios de redes sociales construidos con usuarios con DDI en su centro ayudarán a mejorar sus habilidades de autogestión. La principal implicación de esta investigación es que a la hora de utilizar los servicios de redes sociales como herramienta de apoyo a las intervenciones, se debe prestar especial atención a evaluar previamente el índice de usabilidad y motivación como medida de la autonomía con la que la persona con DDI puede utilizar la herramienta. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar el impacto que tales herramientas pueden tener en otros tipos de intervención. En términos de efectividad y eficiencia, los resultados demuestran que la herramienta es útil y usable para personas con DID. Por lo tanto, se puede concluir que los servicios de redes sociales construidos con usuarios con DDI en su centro ayudarán a mejorar sus habilidades de autogestión. La principal implicación de esta investigación es que a la hora de utilizar los servicios de redes sociales como herramienta de apoyo a las intervenciones, se debe prestar especial atención a evaluar previamente el índice de usabilidad y motivación como medida de la autonomía con la que la persona con DDI puede utilizar la herramienta. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar el impacto que tales herramientas pueden tener en otros tipos de intervención. Por lo tanto, se puede concluir que los servicios de redes sociales construidos con usuarios con DDI en su centro ayudarán a mejorar sus habilidades de autogestión. La principal implicación de esta investigación es que a la hora de utilizar los servicios de redes sociales como herramienta de apoyo a las intervenciones, se debe prestar especial atención a evaluar previamente el índice de usabilidad y motivación como medida de la autonomía con la que la persona con DDI puede utilizar la herramienta. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar el impacto que tales herramientas pueden tener en otros tipos de intervención. Por lo tanto, se puede concluir que los servicios de redes sociales construidos con usuarios con DDI en su centro ayudarán a mejorar sus habilidades de autogestión. La principal implicación de esta investigación es que a la hora de utilizar los servicios de redes sociales como herramienta de apoyo a las intervenciones, se debe prestar especial atención a evaluar previamente el índice de usabilidad y motivación como medida de la autonomía con la que la persona con DDI puede utilizar la herramienta. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar el impacto que tales herramientas pueden tener en otros tipos de intervención. se debe prestar especial atención a evaluar previamente el índice de usabilidad y motivación como medida de la autonomía con la que la persona con DDI puede utilizar la herramienta. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar el impacto que tales herramientas pueden tener en otros tipos de intervención. se debe prestar especial atención a evaluar previamente el índice de usabilidad y motivación como medida de la autonomía con la que la persona con DDI puede utilizar la herramienta. Sin embargo, se necesita más investigación para determinar el impacto que tales herramientas pueden tener en otros tipos de intervención

The SHAPES Smart Mirror Approach for Independent Living, Healthy and Active Ageing

The benefits that technology can provide in terms of health and support for independent living are in many cases not enough to break the barriers that prevent older adults from accepting and embracing technology. This work proposes a hardware and software platform based on a smart mirror, which is equipped with a set of digital solutions whose main focus is to overcome older adults’ reluctance to use technology at home and wearable devices on the move. The system has been developed in the context of two use cases: the support of independent living for older individuals with neurodegenerative diseases and the promotion of physical rehabilitation activities at home. Aspects such as reliability, usability, consumption of computational resources, performance and accuracy of the proposed platform and digital solutions have been evaluated in the initial stages of the pilots within the SHAPES project, an EU-funded innovation action. It can be concluded that the SHAPES smart mirror has the potential to contribute as a technological breakthrough to overcome the barriers that prevent older adults from engaging in the use of assistive technologies.Los beneficios que la tecnología puede brindar en términos de salud y apoyo para la vida independiente en muchos casos no son suficientes para romper las barreras que impiden que los adultos mayores acepten y adopten la tecnología. Este trabajo propone una plataforma de hardware y software basada en un espejo inteligente, la cual está equipada con un conjunto de soluciones digitales cuyo enfoque principal es superar la reticencia de los adultos mayores a usar tecnología en el hogar y dispositivos portátiles en movimiento. El sistema se ha desarrollado en el contexto de dos casos de uso: el apoyo a la vida independiente de personas mayores con enfermedades neurodegenerativas y la promoción de actividades de rehabilitación física en el hogar. Aspectos como la fiabilidad, la usabilidad, el consumo de recursos informáticos, el rendimiento y la precisión de la plataforma y las soluciones digitales propuestas se han evaluado en las etapas iniciales de los pilotos del proyecto SHAPES, una acción de innovación financiada con fondos europeos. Se puede concluir que el espejo inteligente SHAPES tiene el potencial de contribuir como un avance tecnológico para superar las barreras que impiden que los adultos mayores se involucren en el uso de tecnologías de asistencia

First record of the presence of blocks associated with extreme events on the southern coast of Hispaniola (Dominican Republic)

Se registra por primera vez en la isla caribeña de la Española, República Dominicana, la presencia de bloques de grandes dimensiones ubicados sobre la costa rocosa y relacionados con eventos extremos. Se trata de bloques dispersos, algunos con imbricación, y ubicados en la costa de Sardinilla (San Pedro de Macorí, la Romana), S de República Dominicana. El registro amplía los estudios de bloques en el Caribe y abre la puerta a nuevas investigaciones relacionadas con eventos de ciclones y/o tsunamis en los países de Haití y República Dominicana.The presence of large boulders located on a rocky coast and related to extreme events is registered for the first time on the Caribbean island of Hispaniola. These are scattered boulders, some overlapping, found on the coast of Sardinilla (San Pedro de Macorí la Romana), in the south of the Dominican Republic. The discovery expands boulders studies in the Caribbean and opens the door to new research related to cyclone and/or tsunami events in Haiti and the Dominican Republic

Phyx.io: Expert-Based Decision Making for the Selection of At-Home Rehabilitation Solutions for Active and Healthy Aging

While the importance of physical activity in older adults is beyond doubt, there are significant barriers limiting the access of older adults to physical exercise. Existing technologies to support physical activity in older adults show that, despite their positive impacts on health and well-being, there is in general a lack of engagement due to the existing reluctance to the use of technology. Usefulness and usability are two major factors for user acceptance along with others, such as cost, privacy, equipment and maintenance requirements, support, etc. Nevertheless, the extent to which each factor impacts user acceptance remains unclear. Furthermore, other stakeholders, besides the end users, should be considered in the decision-making process to develop such technologies, including caregivers, therapists and technology providers. In this paper, and in the context of physical rehabilitation and exercise at home, four different alternatives with incremental characteristics have been defined and considered: a software-based platform for physical rehabilitation and exercise (Alternative 1), the same software platform with a conventional RGB camera and no exercise supervision (Alternative 2), the same software platform with a convention RGB camera and exercise supervision (Alternative 3) and finally, the same software platform with a depth camera and exercise supervision (Alternative 4). A multiple attribute decision-making methodology, based on the ordinal priority approach (OPA) method, is then applied using a group of experts, including end users, therapists and developers to rank the best alternative. The attributes considered in this method have been usefulness, cost, ease of use, ease of technical development, ease of maintenance and privacy, concluding that Alternative 3 has been ranked as the most appropriate.Si bien la importancia de la actividad física en los adultos mayores está fuera de toda duda, existen importantes barreras que limitan el acceso de los adultos mayores al ejercicio físico. Las tecnologías existentes para apoyar la actividad física en adultos mayores muestran que, a pesar de sus impactos positivos en la salud y el bienestar, en general existe una falta de compromiso debido a la renuencia existente al uso de la tecnología. La utilidad y la facilidad de uso son dos factores principales para la aceptación del usuario junto con otros, como el costo, la privacidad, los requisitos de equipo y mantenimiento, soporte, etc. Sin embargo, la medida en que cada factor afecta la aceptación del usuario sigue sin estar clara. Además, otras partes interesadas, además de los usuarios finales, deben ser consideradas en el proceso de toma de decisiones para desarrollar dichas tecnologías, incluidos los cuidadores, terapeutas y proveedores de tecnología. En este trabajo, y en el contexto de la rehabilitación física y el ejercicio en el hogar, se han definido y considerado cuatro alternativas diferentes con características incrementales: una plataforma de software para rehabilitación física y ejercicio (Alternativa 1), la misma plataforma de software con un Cámara RGB y sin supervisión de ejercicios (Alternativa 2), la misma plataforma de software con cámara RGB convencional y supervisión de ejercicios (Alternativa 3) y finalmente, la misma plataforma de software con cámara de profundidad y supervisión de ejercicios (Alternativa 4). Luego se aplica una metodología de toma de decisiones de múltiples atributos, basada en el método de enfoque de prioridad ordinal (OPA), utilizando un grupo de expertos, incluidos usuarios finales, terapeutas y desarrolladores para clasificar la mejor alternativa. Los atributos considerados en este método han sido utilidad, costo