Étude dynamique de l'équilibre sagittal pelvirachidien : retentissement posturographique d'un déséquilibre sagittal antérieur et analyse optoélectronique de la cinématique de la marche

Introduction.Study of sagittal spinal balance is based on radiographs which are by definition static, providing a snapshot of an intrinsically mobile structure. In reality, a non-architectural functional component may affect the patient’s position at the moment of imaging.The dynamic aspect of posture can be considered using optoelectronic motion detectors; for example, Vicon stereophotogrammetry is available in the gait laboratory of the university hospital of Rouen, France.The aim of the present study was to confirm this system’s ability to detect anterior tilt on the relevant assessment criteria. A graphic illustration of sagittal spinal kinetics was undertaken. The posturographic impact of the deformity was measured on a barodynamic platform. Finally, the study assessed the impact of posture on gait kinematics, and notably on vertical braking of the center of mass.Methods.35 healthy male volunteers were recruited by the clinical investigation center (CIC) INSERM 1404 of the university hospital of Rouen, France. Anterior sagittal deformity (ASD) was created by means of a kyphotic corset. Full-spine EOS® views were taken with and without corset, to quantify the induced deformity.A posturographic study on a Satel® barodynamic platform assessed the individual kinetics of the center of mass with and without corset-induced ASD.Subjects were then fitted with 38 reflectors and moved around in a room equipped with the Vicon® system, with 9 infra-red video-cameras. This optoelectronic study assessed spinal posture and gait kinematics.Results.Gait tests were formed without any adverse events occurring. Radiologic ASD was confirmed by a significant increase in C7 sacral tilt (p<0.0001).On posturography, mean center of pression position was unchanged, but ASD induced significant changes in stabilogram data (p<0.0001), ellipse of confidence (p<0.004) and Length for surface (LFS) (p=0.003), correlating with C7 sacral tilt and indicating increased energy expenditure to maintain posture.Optoelectronic parameters correlating with C7 sacral tilt comprised C7-T10-S1 angle (rs=0.62), spinal angle (rs =0.69) and C7’S1’ factor (rs =0.75), displaying sinusoid curves testifying to the degree of imbalance and also to spinal stiffness.The impact of ASD on gait kinematics concerned locomotor parameters: stride length (p<0.0001), rhythm (p<0.0003) and walking speed (p<0.0001). Changes in balance parameters (stride width (p<0.0001), double support time (p<0.001) and especially center of mass fall braking index (p<0.0001)) indicated gait instability. The direct impact of ASD on braking index ( = -0.52) and stride width ( = +0.32) was significant, and not mediated by changes in locomotor parameters.Discussion.Sagittal deformity was detectable on the Vicon optoelectronic system in terms of parameters correlating with their radiologic counterparts. Their dynamic course during gait could be shown as superimposable sinusoid curves.Posturographic study of ASD showed absence of anterior translation of the center of pression. Individual balance capacity enabled this control, but at the cost of greater energy expenditure, as seen by an increase in LFS. This hypothesis was borne out by the positive correlation found between LFS and C7 sacral slope.Optoelectronic study demonstrated the impact of ASD on gait kinematics, in terms of changes in balance-related parameters. Linear statistical models revealed a direct impact of C7 sacral slope.The limitations of the model concern the intrinsic effects of the corset, which are difficult to judge. However, the induced stiffness was detected, and thus demonstrated, by the Vicon system. The deformity was not intended to be strictly representative of any particular clinical situation. Impact was almost exclusively in the sagittal plane. Applications in clinical research on pathological subjects can use the present data in a cohort of healthy subjects as reference values.Introduction.L’étude de l’équilibre sagittal rachidien s’appuie sur des analyses radiographiques nécessairement statiques, reflet postural ponctuel d’une structure intrinsèquement mobile. Cependant, une part fonctionnelle peut influencer la position d’un patient au moment du cliché.Pour considérer la part dynamique de la posture, il est apparu pertinent d’employer des outils de capture optoélectronique du mouvement tels que la stéréophotogrammétrie Vicon.Les objectifs étaient de confirmer la capacité du système à percevoir la gite antérieure selon des critères pertinents et d’illustrer graphiquement la cinétique rachidienne sagittale. Le retentissement posturographique de la déformation a été mesuré sur plateforme barodynamique. Enfin, l’influence de la posture sur la cinématique de la marche et notamment sur le freinage vertical du centre de masse a été évaluée.Méthodes.35 sujets volontaires sains masculins ont été recrutés. Une déformation sagittale antérieure (DSA) a été artificiellement créée par le port de corsets cyphosants. Des clichés de télérachis EOS® avec et sans corset ont quantifié la déformation induite.Une étude posturographique sur plateforme barodynamique Satel® a étudié la cinétique du centre de pression des individus avec et sans DSA.Ces-derniers ont ensuite été équipés de 38 marqueurs pour se déplacer dans une salle équipée du système Vicon®. L’étude optoélectronique a évalué la posture rachidienne et la cinématique de la marche.Résultats.La DSA radiologique a été confirmée par l’augmentation significative de la GSC7 (p<0,0001).En posturographie, la position moyenne du CP était conservée mais des variations significatives concernant les données du stabilogramme (p<0.0001), l’ellipse de confiance (p<0.004) et la LFS (p=0.003) s’observaient en présence de la DSA. Elles étaient corrélées aux valeurs de la GSC7 et traduisaient une augmentation de dépense énergétique destinée au maintien postural.Les paramètres optoélectroniques corrélés à la GSC7 étaient l’angle C7-T10-S1 (rs=0,62), l’angle spinal (rs =0,69) et le facteur C7’S1’ (rs =0,75). Ils évoluaient selon des courbes sinusoïdales comparables entre elles.Les modifications cinématiques de la marche par la DSA concernaient les qualités locomotrices telles que la longueur du pas (p<0.0001), la cadence (p<0.0003) et la vitesse de marche (p<0.0001). Les modifications des qualités d’équilibre telles que la largeur du pas (p<0.0001), le temps de double appui (p<0.001) et en particulier l’index de freinage de la chute du centre de masse (p<0.0001) reflétaient une instabilité à la marche. Les effets directs de la DSA sur l’index de freinage ( = -0.52) et la largeur du pas ( = +0.32) étaient significatifs sans être médiés par les modifications des paramètres locomoteurs.Discussion.Les déformations sagittales sont perceptibles par système optoélectronique Vicon selon des paramètres corrélés à leurs homologues radiologiques. Leurs représentations dynamiques au cours de la marche prennent la forme de courbes sinusoidales comparables.L’étude posturographique de la DSA se caractérise par une absence de translation antérieure du CP. Ce contrôle est permis au prix d’une dépense énergétique supplémentaire traduite par une augmentation de LFS. Cette hypothèse est renforcée par la corrélation positive établie entre LFS et GSC7.L’étude optoélectronique objective l’influence de la DSA sur la cinématique de la marche par des perturbations des paramètres évaluant l’équilibre. La GSC7 exerce un effet direct sur ces derniers.Les limites du modèle sont liées à l’effet propre du corset difficile à appréhender. Cependant la raideur qu’il impose est perçue par le Vicon et confère ainsi un intérêt démonstratif. La déformation obtenue n’avait pas vocation à être strictement représentative d’une situation clinique. Elle perturbait presque exclusivement le plan sagittal. Les applications en recherche clinique sur sujets pathologiques pourront se référer aux données

Étude dynamique de l'équilibre sagittal pelvirachidien : retentissement posturographique d'un déséquilibre sagittal antérieur et analyse optoélectronique de la cinématique de la marche

Introduction.Study of sagittal spinal balance is based on radiographs which are by definition static, providing a snapshot of an intrinsically mobile structure. In reality, a non-architectural functional component may affect the patient’s position at the moment of imaging.The dynamic aspect of posture can be considered using optoelectronic motion detectors; for example, Vicon stereophotogrammetry is available in the gait laboratory of the university hospital of Rouen, France.The aim of the present study was to confirm this system’s ability to detect anterior tilt on the relevant assessment criteria. A graphic illustration of sagittal spinal kinetics was undertaken. The posturographic impact of the deformity was measured on a barodynamic platform. Finally, the study assessed the impact of posture on gait kinematics, and notably on vertical braking of the center of mass.Methods.35 healthy male volunteers were recruited by the clinical investigation center (CIC) INSERM 1404 of the university hospital of Rouen, France. Anterior sagittal deformity (ASD) was created by means of a kyphotic corset. Full-spine EOS® views were taken with and without corset, to quantify the induced deformity.A posturographic study on a Satel® barodynamic platform assessed the individual kinetics of the center of mass with and without corset-induced ASD.Subjects were then fitted with 38 reflectors and moved around in a room equipped with the Vicon® system, with 9 infra-red video-cameras. This optoelectronic study assessed spinal posture and gait kinematics.Results.Gait tests were formed without any adverse events occurring. Radiologic ASD was confirmed by a significant increase in C7 sacral tilt (p<0.0001).On posturography, mean center of pression position was unchanged, but ASD induced significant changes in stabilogram data (p<0.0001), ellipse of confidence (p<0.004) and Length for surface (LFS) (p=0.003), correlating with C7 sacral tilt and indicating increased energy expenditure to maintain posture.Optoelectronic parameters correlating with C7 sacral tilt comprised C7-T10-S1 angle (rs=0.62), spinal angle (rs =0.69) and C7’S1’ factor (rs =0.75), displaying sinusoid curves testifying to the degree of imbalance and also to spinal stiffness.The impact of ASD on gait kinematics concerned locomotor parameters: stride length (p<0.0001), rhythm (p<0.0003) and walking speed (p<0.0001). Changes in balance parameters (stride width (p<0.0001), double support time (p<0.001) and especially center of mass fall braking index (p<0.0001)) indicated gait instability. The direct impact of ASD on braking index ( = -0.52) and stride width ( = +0.32) was significant, and not mediated by changes in locomotor parameters.Discussion.Sagittal deformity was detectable on the Vicon optoelectronic system in terms of parameters correlating with their radiologic counterparts. Their dynamic course during gait could be shown as superimposable sinusoid curves.Posturographic study of ASD showed absence of anterior translation of the center of pression. Individual balance capacity enabled this control, but at the cost of greater energy expenditure, as seen by an increase in LFS. This hypothesis was borne out by the positive correlation found between LFS and C7 sacral slope.Optoelectronic study demonstrated the impact of ASD on gait kinematics, in terms of changes in balance-related parameters. Linear statistical models revealed a direct impact of C7 sacral slope.The limitations of the model concern the intrinsic effects of the corset, which are difficult to judge. However, the induced stiffness was detected, and thus demonstrated, by the Vicon system. The deformity was not intended to be strictly representative of any particular clinical situation. Impact was almost exclusively in the sagittal plane. Applications in clinical research on pathological subjects can use the present data in a cohort of healthy subjects as reference values.Introduction.L’étude de l’équilibre sagittal rachidien s’appuie sur des analyses radiographiques nécessairement statiques, reflet postural ponctuel d’une structure intrinsèquement mobile. Cependant, une part fonctionnelle peut influencer la position d’un patient au moment du cliché.Pour considérer la part dynamique de la posture, il est apparu pertinent d’employer des outils de capture optoélectronique du mouvement tels que la stéréophotogrammétrie Vicon.Les objectifs étaient de confirmer la capacité du système à percevoir la gite antérieure selon des critères pertinents et d’illustrer graphiquement la cinétique rachidienne sagittale. Le retentissement posturographique de la déformation a été mesuré sur plateforme barodynamique. Enfin, l’influence de la posture sur la cinématique de la marche et notamment sur le freinage vertical du centre de masse a été évaluée.Méthodes.35 sujets volontaires sains masculins ont été recrutés. Une déformation sagittale antérieure (DSA) a été artificiellement créée par le port de corsets cyphosants. Des clichés de télérachis EOS® avec et sans corset ont quantifié la déformation induite.Une étude posturographique sur plateforme barodynamique Satel® a étudié la cinétique du centre de pression des individus avec et sans DSA.Ces-derniers ont ensuite été équipés de 38 marqueurs pour se déplacer dans une salle équipée du système Vicon®. L’étude optoélectronique a évalué la posture rachidienne et la cinématique de la marche.Résultats.La DSA radiologique a été confirmée par l’augmentation significative de la GSC7 (p<0,0001).En posturographie, la position moyenne du CP était conservée mais des variations significatives concernant les données du stabilogramme (p<0.0001), l’ellipse de confiance (p<0.004) et la LFS (p=0.003) s’observaient en présence de la DSA. Elles étaient corrélées aux valeurs de la GSC7 et traduisaient une augmentation de dépense énergétique destinée au maintien postural.Les paramètres optoélectroniques corrélés à la GSC7 étaient l’angle C7-T10-S1 (rs=0,62), l’angle spinal (rs =0,69) et le facteur C7’S1’ (rs =0,75). Ils évoluaient selon des courbes sinusoïdales comparables entre elles.Les modifications cinématiques de la marche par la DSA concernaient les qualités locomotrices telles que la longueur du pas (p<0.0001), la cadence (p<0.0003) et la vitesse de marche (p<0.0001). Les modifications des qualités d’équilibre telles que la largeur du pas (p<0.0001), le temps de double appui (p<0.001) et en particulier l’index de freinage de la chute du centre de masse (p<0.0001) reflétaient une instabilité à la marche. Les effets directs de la DSA sur l’index de freinage ( = -0.52) et la largeur du pas ( = +0.32) étaient significatifs sans être médiés par les modifications des paramètres locomoteurs.Discussion.Les déformations sagittales sont perceptibles par système optoélectronique Vicon selon des paramètres corrélés à leurs homologues radiologiques. Leurs représentations dynamiques au cours de la marche prennent la forme de courbes sinusoidales comparables.L’étude posturographique de la DSA se caractérise par une absence de translation antérieure du CP. Ce contrôle est permis au prix d’une dépense énergétique supplémentaire traduite par une augmentation de LFS. Cette hypothèse est renforcée par la corrélation positive établie entre LFS et GSC7.L’étude optoélectronique objective l’influence de la DSA sur la cinématique de la marche par des perturbations des paramètres évaluant l’équilibre. La GSC7 exerce un effet direct sur ces derniers.Les limites du modèle sont liées à l’effet propre du corset difficile à appréhender. Cependant la raideur qu’il impose est perçue par le Vicon et confère ainsi un intérêt démonstratif. La déformation obtenue n’avait pas vocation à être strictement représentative d’une situation clinique. Elle perturbait presque exclusivement le plan sagittal. Les applications en recherche clinique sur sujets pathologiques pourront se référer aux données

Dynamic study of sagittal spinal balance : posturographic impact of anterior sagittal imbalance and optoelectronic analysis of gait kinematics

Introduction.L’étude de l’équilibre sagittal rachidien s’appuie sur des analyses radiographiques nécessairement statiques, reflet postural ponctuel d’une structure intrinsèquement mobile. Cependant, une part fonctionnelle peut influencer la position d’un patient au moment du cliché.Pour considérer la part dynamique de la posture, il est apparu pertinent d’employer des outils de capture optoélectronique du mouvement tels que la stéréophotogrammétrie Vicon.Les objectifs étaient de confirmer la capacité du système à percevoir la gite antérieure selon des critères pertinents et d’illustrer graphiquement la cinétique rachidienne sagittale. Le retentissement posturographique de la déformation a été mesuré sur plateforme barodynamique. Enfin, l’influence de la posture sur la cinématique de la marche et notamment sur le freinage vertical du centre de masse a été évaluée.Méthodes.35 sujets volontaires sains masculins ont été recrutés. Une déformation sagittale antérieure (DSA) a été artificiellement créée par le port de corsets cyphosants. Des clichés de télérachis EOS® avec et sans corset ont quantifié la déformation induite.Une étude posturographique sur plateforme barodynamique Satel® a étudié la cinétique du centre de pression des individus avec et sans DSA.Ces-derniers ont ensuite été équipés de 38 marqueurs pour se déplacer dans une salle équipée du système Vicon®. L’étude optoélectronique a évalué la posture rachidienne et la cinématique de la marche.Résultats.La DSA radiologique a été confirmée par l’augmentation significative de la GSC7 (p<0,0001).En posturographie, la position moyenne du CP était conservée mais des variations significatives concernant les données du stabilogramme (p<0.0001), l’ellipse de confiance (p<0.004) et la LFS (p=0.003) s’observaient en présence de la DSA. Elles étaient corrélées aux valeurs de la GSC7 et traduisaient une augmentation de dépense énergétique destinée au maintien postural.Les paramètres optoélectroniques corrélés à la GSC7 étaient l’angle C7-T10-S1 (rs=0,62), l’angle spinal (rs =0,69) et le facteur C7’S1’ (rs =0,75). Ils évoluaient selon des courbes sinusoïdales comparables entre elles.Les modifications cinématiques de la marche par la DSA concernaient les qualités locomotrices telles que la longueur du pas (p<0.0001), la cadence (p<0.0003) et la vitesse de marche (p<0.0001). Les modifications des qualités d’équilibre telles que la largeur du pas (p<0.0001), le temps de double appui (p<0.001) et en particulier l’index de freinage de la chute du centre de masse (p<0.0001) reflétaient une instabilité à la marche. Les effets directs de la DSA sur l’index de freinage ( = -0.52) et la largeur du pas ( = +0.32) étaient significatifs sans être médiés par les modifications des paramètres locomoteurs.Discussion.Les déformations sagittales sont perceptibles par système optoélectronique Vicon selon des paramètres corrélés à leurs homologues radiologiques. Leurs représentations dynamiques au cours de la marche prennent la forme de courbes sinusoidales comparables.L’étude posturographique de la DSA se caractérise par une absence de translation antérieure du CP. Ce contrôle est permis au prix d’une dépense énergétique supplémentaire traduite par une augmentation de LFS. Cette hypothèse est renforcée par la corrélation positive établie entre LFS et GSC7.L’étude optoélectronique objective l’influence de la DSA sur la cinématique de la marche par des perturbations des paramètres évaluant l’équilibre. La GSC7 exerce un effet direct sur ces derniers.Les limites du modèle sont liées à l’effet propre du corset difficile à appréhender. Cependant la raideur qu’il impose est perçue par le Vicon et confère ainsi un intérêt démonstratif. La déformation obtenue n’avait pas vocation à être strictement représentative d’une situation clinique. Elle perturbait presque exclusivement le plan sagittal. Les applications en recherche clinique sur sujets pathologiques pourront se référer aux données.Introduction.Study of sagittal spinal balance is based on radiographs which are by definition static, providing a snapshot of an intrinsically mobile structure. In reality, a non-architectural functional component may affect the patient’s position at the moment of imaging.The dynamic aspect of posture can be considered using optoelectronic motion detectors; for example, Vicon stereophotogrammetry is available in the gait laboratory of the university hospital of Rouen, France.The aim of the present study was to confirm this system’s ability to detect anterior tilt on the relevant assessment criteria. A graphic illustration of sagittal spinal kinetics was undertaken. The posturographic impact of the deformity was measured on a barodynamic platform. Finally, the study assessed the impact of posture on gait kinematics, and notably on vertical braking of the center of mass.Methods.35 healthy male volunteers were recruited by the clinical investigation center (CIC) INSERM 1404 of the university hospital of Rouen, France. Anterior sagittal deformity (ASD) was created by means of a kyphotic corset. Full-spine EOS® views were taken with and without corset, to quantify the induced deformity.A posturographic study on a Satel® barodynamic platform assessed the individual kinetics of the center of mass with and without corset-induced ASD.Subjects were then fitted with 38 reflectors and moved around in a room equipped with the Vicon® system, with 9 infra-red video-cameras. This optoelectronic study assessed spinal posture and gait kinematics.Results.Gait tests were formed without any adverse events occurring. Radiologic ASD was confirmed by a significant increase in C7 sacral tilt (p<0.0001).On posturography, mean center of pression position was unchanged, but ASD induced significant changes in stabilogram data (p<0.0001), ellipse of confidence (p<0.004) and Length for surface (LFS) (p=0.003), correlating with C7 sacral tilt and indicating increased energy expenditure to maintain posture.Optoelectronic parameters correlating with C7 sacral tilt comprised C7-T10-S1 angle (rs=0.62), spinal angle (rs =0.69) and C7’S1’ factor (rs =0.75), displaying sinusoid curves testifying to the degree of imbalance and also to spinal stiffness.The impact of ASD on gait kinematics concerned locomotor parameters: stride length (p<0.0001), rhythm (p<0.0003) and walking speed (p<0.0001). Changes in balance parameters (stride width (p<0.0001), double support time (p<0.001) and especially center of mass fall braking index (p<0.0001)) indicated gait instability. The direct impact of ASD on braking index ( = -0.52) and stride width ( = +0.32) was significant, and not mediated by changes in locomotor parameters.Discussion.Sagittal deformity was detectable on the Vicon optoelectronic system in terms of parameters correlating with their radiologic counterparts. Their dynamic course during gait could be shown as superimposable sinusoid curves.Posturographic study of ASD showed absence of anterior translation of the center of pression. Individual balance capacity enabled this control, but at the cost of greater energy expenditure, as seen by an increase in LFS. This hypothesis was borne out by the positive correlation found between LFS and C7 sacral slope.Optoelectronic study demonstrated the impact of ASD on gait kinematics, in terms of changes in balance-related parameters. Linear statistical models revealed a direct impact of C7 sacral slope.The limitations of the model concern the intrinsic effects of the corset, which are difficult to judge. However, the induced stiffness was detected, and thus demonstrated, by the Vicon system. The deformity was not intended to be strictly representative of any particular clinical situation. Impact was almost exclusively in the sagittal plane. Applications in clinical research on pathological subjects can use the present data in a cohort of healthy subjects as reference values

Influence des arthrodèses lombaires intersomatiques réalisées par voie transformaminale sur l'équilibre pelvi-rachidien

La restauration de l'équilibre sagittal dans la prise en charge des pathologies lombaires dégénératives est un élément pronostique majeur du succès à long terme des arthrodèses lombaires. Cet équilibre est définit par l'adéquation entre des paramètres pelviens et rachidiens plaçant l'axe de gravité du sujet en situation physiologique et économique. Une seule publication a étudié spécifiquement les capacités des arthrodèses lombaires intersomatiques réalisées par voie transforaminale (TLIF) à restaurer la lordose lombaire. Nous analysons l'influence de ce type de fusion sur l'équilibre sagittal du secteur lombaire mais aussi et surtout sur l'ensemble du complexe pelvi-rachidien. MATERIEL ET METHODE : 40 patients, ayant subit une TLIF à un ou deux niveaux adjacents pour pathologie lombaire dégénérative, étaient revus rétrospectivement et permettaient l'analyse de 45 étages arthrodésés. Les paramètres suivants étaient étudiés en préopératoire et au recul minimum de 12 mois : pente sacrée, incidence et version pelviennes, hauteur discale, lordose lombaire maximale et segmentaire, cyphose thoracique maximale, gîte sagittale T9 (GST9) et axe vertical sagittal (SVA ou aplomb de C7). Ces mesures étaient faites à partir de clichés numérisés au moyen d'un logiciel dédié (OptispineTM). Les trois temps de l'analyse correspondaient à la description épidémiologique et chirurgicale de notre cohorte, à l'étude de la restauration de la lordose lombaire segmentaire et globale et enfin à l'étude de l'évolution des paramètres pelvirachidiens. RESULTATS: Nous constatons une augmentation significative de la hauteur discale (p < 0,05), de la lordose lombaire segmentaire (p < 0,001) et de la lordose lombaire maximale (p < 0,01) en postopératoire sans perte de correction au dernier recul. La GST9 et le SVA n'étaient pas statistiquement modifiés. La version pelvienne subissait une diminution modérée mais significative. CONCLUSIONS : Les arthrodèses lombaires courtes type TLIF permettent un gain de lordose lombaire significatif. Leur influence sur l'équilibre sagittal rachidien demeure cependant limitée. Elles ne permettent pas de corriger un déséquilibre antérieur global mais semblent réduire les besoins de compensation pelviens.ROUEN-BU Médecine-Pharmacie (765402102) / SudocSudocFranceF

Proactive and Intelligent Monitoring and Orchestration of Cloud-Native IP Multimedia Subsystem

As the cloud moves from monolithic infrastructure to a self-isolated cloud native microservice environment, automation is becoming an important aspect for the management of the application life cycle. In this context, there are many tools available that can monitor these applications and raise alarms. However, automated orchestration is still in its early stages, and the available solutions are not capable of monitoring the whole system from application to hardware levels and performing automated operations within the system. Moreover, IP Multimedia Subsystem (IMS), which is the core part of the Telecom industry, has switched to a microservice environment. These IMS services are critical and need to be proactively monitored to provide automated orchestration operations. In this paper, we address the aforementioned problem by proposing a new scheme for monitoring the metrics from different sources and proactively and automatically performing orchestration using machine learning while improving the scalability of the cloud native Virtual IMS. Experiments carried out with a real cloud-native IMS running in a kubernetes cluster explore the relevance, efficiency and scalability of the proposed scheme

Joint theme and event based rating model for identifying relevant influencers on Twitter: COVID-19 case study

The continuous proliferation of social media platforms and the exponential increase in users’ engagement are impacting social behavior and leading to various challenges, including the detection and identification of key influencers. In fact the opinions of these influencers are at the core of decision-making strategies, and are leading trends on the virtual social media landscape. Moreover, influencers might play a crucial role when it comes to misinformation and conspiracy during sensitive, controversial and trending events. However, due to the dynamic and unrestricted nature of social media, and diversity of targeted topics and audiences, identifying and ranking key influencers that are impactful, credible, and knowledgeable about their specialist topic or event remains an evolving and open research paradigm. In this paper, we address the aforementioned problem by proposing a novel influence rating and ranking scheme to identify key and highly influential users for a certain event over Twitter using a mixed theme/event based approach while considering historical data and profile reputation. We further apply our approach to a global pandemic case study, the novel Coronavirus, and conduct performance analysis. The presented experimental results and theoretical analysis explore the relevance of our proposed scheme for identifying and ranking reputable and theme/event related influencers

A survey on federated learning: The journey from centralized to distributed on-site learning and beyond

Driven by privacy concerns and the visions of deep learning, the last four years have witnessed a paradigm shift in the applicability mechanism of machine learning (ML). An emerging model, called federated learning (FL), is rising above both centralized systems and on-site analysis, to be a new fashioned design for ML implementation. It is a privacy-preserving decentralized approach, which keeps raw data on devices and involves local ML training while eliminating data communication overhead. A federation of the learned and shared models is then performed on a central server to aggregate and share the built knowledge among participants. This article starts by examining and comparing different ML-based deployment architectures, followed by in-depth and in-breadth investigation on FL. Compared to the existing reviews in the field, we provide in this survey a new classification of FL topics and research fields based on thorough analysis of the main technical challenges and current related work. In this context, we elaborate comprehensive taxonomies covering various challenging aspects, contributions, and trends in the literature, including core system models and designs, application areas, privacy and security, and resource management. Furthermore, we discuss important challenges and open research directions toward more robust FL systems