Huomaamattomat mittausmenetelmät unen laadun tarkkailussa

Sleep is an important part of health and well-being. While sleep quantity is directly measurable, sleep quality has traditionally been assessed with subjective methods such as questionnaires. The study of sleep disorders has for a long time been confined to clinical environments, and patients have had to endure cumbersome procedures involving multiple electrodes placed on the body. Recent developments in sensor technology as well as data analysis methods have enabled continuous, unobtrusive sleep data recording in the home environment. This has opened new possibilities for studying various sleep parameters and their effect on the quality of sleep. This thesis consists of two parts. The first part is a literature review examining the field of sleep quality research with focus on the application of intelligent methods and signal processing. The second part is a descriptive data analysis look at sleep data obtained with non-invasive sensors.Uni on terveyden ja hyvinvoinnin keskeinen tekijä. Unen määrä on helposti mitattavissa, mutta unen laatua on perinteisesti seurattu kyselylomakkeiden kaltaisin subjektiivisin menetelmin. Unihäiriöiden tutkiminen on pitkään rajoittunut kliinisiin ympäristöihin, ja potilaiden on täytynyt sietää hankalia tutkimusmenetelmiä useine kehoon kiinnitettävine elektrodeineen. Anturiteknologian ja data-analyysimenetelmien kehittyminen on mahdollistanut unidatan jatkuvan ja huomaamattoman tallentamisen kotiympäristössä. Tämä on avannut uusia mahdollisuuksia sekä unen ominaisuuksien että niiden unen laatuun vaikuttavien tekijöiden tutkimiselle. Tämä tutkimus jakautuu kahteen osaan. Ensimmäinen osa on kirjallisuuskatsaus unen laadun tutkimukseen, painopisteenä älykkäiden menetelmien ja signaalinkäsittelyn soveltaminen. Toisessa osassa esitellään huomaamattomilla sensoreilla kerättävän unidatan tutkimista ja sen deskriptiivistä data-analyysiä, esimerkkinä ballistokardiografia

Halu kaapata : Liikkeen representaatio Étienne-Jules Mareysta motion capture -teknologiaan

Tutkielman aihe on liikkeen representaatio still-kuvassa, jota lähestytään Étienne-Jules Mareyn (1830–1904) kautta. Hän oli tieteilijä, joka kehitti liikkeen kaappaamisen teknologioita ja representaatiomalleja 1850-luvulta kuolemaansa saakka. Tutkielman keskiössä on Mareyn keksimä valokuvaustekniikka, kronofotografia. Se esittää liikkeen hahmoa toistamalla ja tämän liikeradan näkyväksi tekemisellä. Tällainen representoimisen tapa yleistyi modernistisessa taiteessa ja vaikutti valokuvataiteen kehitykseen. Kronofotografia paikkasi graafisen metodin ja tavallisen valokuvauksen puutteita ja pystyi sellaiseen, mihin muut teknologiat eivät kyenneet. Nykyinen liikkeenkaappausteknologia on velkaa kronofotografialle niin teknisellä kuin visuaalisella tasolla. Tutkielman taustavireenä on tieteen ja taiteen jakama halu visualisoida liikettä, joka näyttäytyy poikkitieteellisenä menetelmänä ja eri alojen kuvaesimerkkien analysoimisena. Metodi yhdistää tieteen ja taiteen arviointikriteerejä ja asettaa niitä vastakkain. Liikkeen kaappausta ja sen representaatiota analysoidaan teknisestä, syntaktisesta, keinokohtaisesta ja historiallisesta näkökulmasta. Tutkielman teoreettinen lähtökohta on representaation käsite, jonka avulla kuvatyyppejä, esityskeinoja sekä katsomista arvioidaan. Tekstin tarkoitus on pureutua välineen ja ilmaisun keskinäiseen jännitteeseen selvittämällä, miksi tietyt keinot toimivat toisia paremmin. Tutkielma käsittelee käytetyn teknologian, representatiivisten keinojen ja havainnon vuorovaikutteista suhdetta. Mareyn kronofotografisiin kuviin ja diagrammeihin painottuva aineisto hakee vertailukohtia taiteen kuvastosta, kuten valokuvista, piirustuksista ja maalauksista. Niissä käytettyjä keinoja verrataan keskenään erilaisia kuvallisia kielioppeja tulkiten. Aineistoon kuuluvat lisäksi representatiivisten keinojen suhdetta havaintoon käsittelevät tutkimukset, joita sovelletaan kuva-aineistoa analysoitaessa. Tutkielma keskittyy taiteen laajasta keinopaletista hahmon toistoon ja osittaiseen peittämiseen; ääri- ja vauhtiviivan sekä liikesumennuksen käyttöön; sekä samansuuntaisten, kaarevien ja konvergenttien linjojen suosimiseen. Näillä keinoilla luotua näennäistä liikettä still-kuvassa selitetään biologisin ja havaintopsykologisin perustein. Tutkimuksessa käy ilmi, miten Mareyn geometrisen yksinkertaiset kronofotografiset kuvat kaappaavat liikkeen muita tekniikoita paremmin, sillä niissä huomio keskittyy itse liikkeeseen liikkuvan hahmon sijaan. Johtopäätöksenä on, että käytetty väline vaikuttaa representatiivisten keinojen valintaan. Silti tietty tekniikka ja ilmaisu eivät muodosta lukittuja pareja, vaan keinot matkaavat ristiin tieteen ja taiteen välillä muuttuen toisenlaisiksi eri tekijöiden käsissä. Näin ollen myöskään yksikään kuvatyyppi, esimerkiksi kronofotografinen kuva tai diagrammi, ei ole yksinomaan jonkin ennalta määrätyn kontekstin käytössä. Tutkielma vahvistaa käsitystä asiayhteyden tärkeydestä myös kuvan tulkinnassa: samaan kuvaan ladataan eri merkityksiä paikasta ja ajasta toiseen siirryttäessä. Tutkielma tuo esiin, kuinka merkitysten ja tekniikoiden matkaavasta luonteesta huolimatta monet liikkeen esittämiskeinot ovat olleet olemassa jo vuosisatojen ajan, eivätkä ne ole uusien ilmaisutapojen tai teknologioiden tieltä väistyneet. Syy vaikuttaa löytyvän katsomisen mekanismeista: nämä keinot puhuttelevat aivojen liikkeentunnistusalueita. Liikkeen esittäminen pysäytettynä kaksiulotteisella pinnalla kiinnostaa tieteilijöitä ja taiteilijoita yhä tänä päivänä tehtävän paradoksaalisen luonteen vuoksi ja säilynee siksi myös tulevaisuudessa osana kuvallista kulttuuria