15. marts 2012

Et gennembrud i modellering af menneskekroppens bevægelser

Den 27. januar 2012 forsvarede Søren Hauberg sin ph.d.-afhandling om Spatial Models of Human Motion, som beskriver forskellige tilgange til modellering af den menneskelige bevægelse. Sørens arbejde repræsenterer et mindre gennembrud i digitaliseringen af kroppens bevægelser.

Ved hjælpe af statistik, matematik, dataanalyse, machine learning, altgoritmik og computeriseret billedanalyse er det lykkedes Søren Hauberg at opstille en grov, men anvendelig model for genoptræning af kroppen via en skærm og et webkamera.

Hvornår er en bevægelse korrekt? Og hvornår ikke?

Det er vanskeligt at besvare entydigt, da eksempelvis et bækkenløft kan være korrekt på flere måder og gennemføres med mange forskellige nuancer. Når man har at gøre med en kompliceret størrelse som menneskekroppen, kan det være svært at lave en model for en korrekt udført bevægelse, som samtidig er så tydelig, at den person der udfører bevægelsen, ikke er i tvivl om, hvad der er optimalt.

Vi bygger på statistiske værktøjer

"Det statistiske "ordforråd" har hidtil ikke været nuanceret nok", fortæller Søren Hauberg. "I modellen er vi nødt til at reducere menneskekroppen til en figur, der til forveksling ligner en tændstiksmodel. Denne figur følges og betragtes over tid. Der registreres og føres statistik over bevægelsesforløb og udsving, og beregnes gennemsnit af disse bevægelser, men de første modeller kunne ganske enkelt ikke respektere kroppens begrænsninger, f.eks. at et knæ kun kan bøjes i én retning og stopper ved et yderpunkt."

Nu er det lykkedes at frembringe en model, der kombinerer flere forskellige statistiske modeller og beregningsmæssige discipliner. Modellen kan rumme de begrænsninger, som menneskekroppen sætter, hvilket er lidt af et gennembrud, fordi man herved kan give præcis feedback til patienten på, om bevægelsen udføres korrekt.

I det videre perspektiv vil metoden bl.a. kunne anvendes i fysioterapi og genoptræning i hjemmet. Det vurderes, at omkostningerne til at sætte det i system vil være til at have med at gøre, idet en ganske almindelig spillekonsol med få tilpasninger vil være præcis nok til at kunne bruges terapeutisk.

Forskergruppen bag Human Motioning på DIKU arbejder nu videre med de anvendelsesorienterede perspektiver.

Yderligere oplysninger om projektet:

Søren Hauberg, hauberg@diku.dk

Kim Steenstrup Pedersen, kimstp@diku.dk  tlf. 35 32 14 55.