یک رویکرد خودکار مبتنی بر فازی برای تخمین پیوسته استرس در رانندگی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی

2 دانشگاه سمنان

doi
10.22041/ijbme.2025.2039827.1924
چکیده

مدیریت استرس برای حفظ سلامت و بهبود کیفیت زندگی بسیار مهم است از این رو، تشخیص استرس به صورت دو یا سه سطحی مورد توجه پژوهشگران بوده است. در سال‌های اخیر، تلاش‌هایی برای تخمین پیوسته استرس صورت گرفته است ولی روش‌های معرفی شده دارای محدودیت‌هایی از دیدگاه معقول بودن و خودکار بودن هستند. در این مقاله، یک روش خودکار برای تخمین پیوسته استرس با رویکرد منطق فازی معرفی شده است. برای پیاده‌سازی روش پیشنهادی از پایگاه داده‌ای شامل سیگنال‌های الکترومایوگرام، الکتروکاردیوگرام، رسانایی الکتریکی پوست دست و پا، نرخ ضربان قلب و سیگنال تنفس در شرایط استراحت، رانندگی در شهر و رانندگی در بزرگراه استفاده شد. پس از پیش‌پردازش، سیگنال‌ها با استفاده از پنجره لغزان تقسیم‌بندی شدند و از هر پنجره، ویژگی‌هایی که نسبت به استرس دارای تغییرات یکنوا افزایشی هستند استخراج شد. این ویژگی‌ها به پنج خوشه در فضای ویژگی خوشه‌بندی فازی شدند. یک سیستم استنتاج فازی نیز برای تعیین وزن این خوشه‌ها طراحی شد که دارای سه ورودی و یک خروجی است. طراحی این سیستم فازی به صورت خودکار و بر اساس مقادیر عضویت خوشه‌ها برای هر وضعیت و برچسب هر وضعیت انجام می‌گردد. در آخر، با تلفیق مقادیر عضویت به دست آمده از خوشه‌بندی فازی و وزن هر خوشه، مقدار پیوسته‌ای تحت عنوان استرس تخمینی تعیین گردید. روش پیشنهادی همبستگی 80/0 را بین استرس تخمینی و میانگین نمره‌دهی افراد خبره به وضعیت‌های آزمایش نشان داد. تنظیم سیستم استنتاج فازی با استفاده از دانش نهان در داده‌ها و عدم نیاز به خبره از ویژگی‌های منحصر به فرد این روش است. خودکار بودن روش پیشنهادی قادر است رابطه انسان-ماشین را بهبود بخشد و ارزیابی استرس را از آزمایشگاه‌ها به زندگی روزمره انتقال دهد.