I n d on e s i an   Jo u r n al   o f  El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   15 ,   N o .   2 ,  A ugus t   20 1 9 ,   pp .   778 ~ 785   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 2 . pp 778 - 785             778       Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   A n o m a l y   d e t e c t i o n   o n   i n - h o m e   a c t i v i t i e s d a t a   b a s e d     o n   t i m e   i n t e r v a l       S oo n - C h an g  P o h ,   Y i - F e i   Tan ,   S o o n - N ye an   C h e o n g,   C h e e - P u n   O o i ,   Wo o i - H aw   Tan   F a c ul t y   of   E n g i n e e ri n g,   M u l t i m e di a   U ni v e r s i t y ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d  S e p  27 ,   2 018   R e v i s e d  J a n   21 ,   201 9   A c c e pt e d  F e b   5,   201 9       T he   w o r l d  po pu l a t i o n  o f   t he   e l de r l y   i s   e xpe c t e d  t o   ha v e   a   c o nt i nuo us   g r o w t h  a nd  t he   num b e r   o f   e l de r l y   l i v i ng   i n  s o l i t ude   i s   a l s o   e xpe c t e d  t o   i nc r e a s e   i n  t he   c om i ng   y e a r s .   A s   o ur   he a l t h  de c l i ne   w i t h  a g e ,   e a r l y   de t e c t i o n  o f   po s s i bl e   de t e r i o r a t i o n  i n  he a l t h  be c o m e s   i m po r t a n t .   B e h a v i o r a l   c ha ng e s   i n  i n - ho m e   a c t i v i t i e s   c a n  be   us e d  a s   a n  i n di c a t o r   o f   he a l t h  de c l i ne .   F o r   e xa m p l e ,   c ha ng e s   i n  r o ut i ne   o f   i n - ho m e   a c t i v i t i e s .   P a s t   r e s e a r c h  m a i n l y   f oc us e d  o n  de t e c t i ng   a no m a l i e s   i n  r o ut i ne   o f   e a c h  t y pe   of   i n - ho m e   a c t i v i t i e s   i nd i v i dua l l y .   I n  t hi s   pa pe r ,   a n  a no m a l y   de t e c t i o n  m o de l   t o   de t e c t   c ha ng e s   i n  r o ut i ne   o f   i n - ho m e   a c t i v i t i e s   c o l l e c t i v e l y   f o r   a   da y   i s   pr o po s e d.   T he   e xpe r i m e nt   w a s   e v a l ua t e d   w i t h  a n  e x i s t i ng   publ i c   da t a s e t .   T he   e x pe r i m e n t a l   r e s u l t s   de m o ns t r a t e d  t ha t   t he   a no m a l y   de t e c t i o n  m o de l   pe r f o r m e d  w e l l   o n  uns e e n  t e s t i ng   da t a   w i t h  a n   a c c ur a c y   of   94. 44 % .   Ke y w or ds :   A n o m a l y   de t e c t i o n   B e h a v i o r a l   c ha n ge s   Cha n ge s   i n   r o ut i n e   E l de r l y   c a r e     In - h o m e   a c t i v i t i e s   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   S oo n - C h a ng  P o h,     F a c ul t y   of   E n g i n e e ri n g,     M ul t i m e di a   U ni v e r s i t y ,     P e r s i a ra n  M ul t i m e di a ,   63100 ,   Cy be r j a y a ,   S e l a n go r,   M a l a y s i a .     E m a i l :   ps o o n c h a ng@ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   U n i t e d  N a t i o n s   p r e di c t e d  t h e   w o r l d  po pul a t i o n   o f  t he   e l de r l y   (65  y e a r s   o l d  a n d  a b ov e )   i s   e xpe c t e d  t o   a c c e l e r a t e   i n  t h e   c o m i n g   de c a de s   [1].   I n  M a l a y s i a ,   o n e   o ut   o f   f i ve   of   t h e   w h o l e   po pul a t i o n   w a s   pr e di c t e d  t o   b e   e l de r l y   (60  y e a r s   o l d  a n d  a b ov e )  by   2040  [2].   T h e r e   i s   a n   i n c r e a s i ng  n u m b e r   o f   e l de r l y   e n d  up  l i v i n g  i n  s o l i t u de   [2].   H e n c e ,   i t   i s   c o n j e c t ur e d  t ha t   t h e r e   w i l l   b e   a   s i gni f i c a nt   po pul a t i o n   o f   s o l i t ude   e l de r l y   i n  t h e   f ut u r e .   S o l i t ude   e l de rl y   w i t h o ut   c a r e   ha v e   a   h i g h e r  r i s k   o f   m o r t a l i t y   due   t o   l a c k  o f   c a r e   a nd  m o n i t o ri n g  o f  t h e i r   h e a l t h   c o n d i t i o n s   [3 - 5 ] .   O n e   of   t h e   s o l ut i o n s   i s   t o   h i r e   c a r e gi v e r s   fo r   c o n s i s t e nt   m o ni t o ri n g  a nd  c a r e ,     b ut   t h e   c o s t   i s   of t e n   qui t e   e xpe n s i v e   fo r   l o n g - t e r m   c a r e .   A n   a l t e rna t i v e   o pt i o n   i s   t o   us e   t h e   I n t e rn e t   o f   T hi n gs   (Io T )  t e c hn o l o gy   i n   m o ni t o ri n g   t h e   e l de rl y ’s   da i l y   a c t i v i t i e s   o r   c o n di t i o n .     T h e r e   a r e   s e ve r a l   r e s e a r c h   f oc us i n g  o n   i n - h o m e   a c t i v i t y   r e c o gn i t i o n   a nd  t h e   t w o   m a i n   t y pe s   of  a c t i v i t y   r e c o gn i t i o n  a r e   s e n s o r - b a s e d  a n d   v i s i o n - b a s e d  a c t i v i t y   r e c o gn i t i o n .   T h e   s e n s o r - b a s e d  a c t i v i t y   r e c o gn i t i o n   us e s   s e n s o r s   s uc h   a s   a c c e l e r o m e t e r   i n s t a l l e d  on   a   w e a ra b l e   de v i c e   s uc h   a s   s m a r t   w a t c h   [6 - 9].     T h e   v i s i o n - b a s e d  a c t i v i t y   r e c o gn i t i o n   us e s   c a m e ra   t o   c a pt u re   v i de o   of   h um a n   s ub j e c t ’s   a c t i v i t y   a s   i n pu t   d a t a   [10].   M o s t   of  t h e   r e s e a r c h e r s   f oc us e d   o n   s e n s o r - b a s e d  a c t i vi t y   r e c o gn i t i o n   us e d  m a c hi n e   l e a rn i n g  a l go ri t hm   fo r   c l a s s i f i c a t i o n.   S o m e   r e c e n t   pa pe r s   [11 - 1 4]  us e d  de e p  l e a rni n g  a l go ri t hm   f o r   c l a s s i f i c a t i o n.   I n   a dd i t i o n   t o   t h e   t w o  m a i n   t y pe s   of   a c t i v i t y   r e c o gn i t i o n,   a   n e w   a c t i v i t y   r e c o gn i t i o n   pa ra di gm   b a s e d  o n   I n t e rn e t   o f   T h i n gs   (Io T )  us i n g  w i r e l e s s   c o n s um e r   p r o duc t s   w a s   a l s o   pr o po s e d   [15].   R e ga r dl e s s   o f  t h e   m e t h o ds ,   t h e   c o l l e c t e d   d a t a   c a n   b e   c a t e go r i z e d  i nt o   s e ve r a l   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   us i n g   t h e   a c t i v i t y   r e c o gn i t i o n   s o f t w a r e   i n   t h e   f o r m a t   of  “ D a t e ” ,   “ T i m e ”   a n d  “ T y p e   of   a c t i v i t y ” .   By   ob s e r v i n g  o ne ’s   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   r e c o r ds ,   hi s   o r   h e r   us ua l   r o ut i n e   o f   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   m a y   b e   m o de l e d  a nd  t h e   a n o m a l i e s   c a n  b e   de t e c t e d.     T h e r e   a r e   t w o   m a i n  t y pe s   of   a n o m a l i e s   t h a t   c a n  b e   de t e c t e d  f r o m   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   da t a   na m e l y   s e que n c e   a n o m a l y   a n d  t i m e   a n o m a l y .   S e que n c e   a n o m a l y   r e f e r s   t o   a b n o r m a l i t i e s   i n  s e que n c e   pa t t e rn  o f   i n - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       A nom al y   de t e c t i on  on  i n - hom e   ac t i v i t i e s   dat a  bas e d  on  t i m e   i nt e r v al   ( Soon - Chang   P oh )   779   h o m e   a c t i v i t i e s   da t a .   S o m e   r e s e a r c h e r s   us e d  m a c h i n e   l e a rni n g  a l go ri t hm   s uc h   a s   H i dde n   M a rko v   M o de l   (H M M )  [16]  a n d  L o n g  S h o r t - T e rm   M e m o r y   (L S T M )  [17]  f o r   s e que n c e   a n o m a l y   de t e c t i o n .   I n   [18] ,     F o r ka n   a n d  c o l l e a gue s   i n t r o duc e d  a   s e que n c e   a n o m a l y   de t e c t i o n   m e t h o d  b a s e d  o n   H M M   w i t h   a v e r a ge l y   90%  a c c ur a c y   o n   a n   a rt i f i c i a l   da t a s e t .   I n   [19] ,   T a n   a n d  h e r   pe e r s   p r o po s e d   L S T M   n e ur a l   n e t w o r k  fo r   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   s e que n c e   a n o m a l y   d e t e c t i o n   w i t h   a   c o m pa ri s o n   w i t h   H M M .   D ue   t o   t h e   n a t u r e   o f  t h e   pr o b l e m ,   t h e   da t a   s i z e   o f   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   i s   l i m i t e d  i n  ra n ge   o f   h u n d r e ds ,   w h i c h  i s   n o t   b i g  r e l a t i v e   t o   da t a s e t s   o f   o t h e r   da t a   a na l y s i s   t a s k.   T h i s   l i m i t a t i o n   i n   d a t a   s i z e   r e s ul t s   i n   c o m pl e x  m a c hi n e   l e a rni n g  a l go ri t hm   w hi c h   l e v e r a ge s   o n   b i g  da t a   do e s   n o t   pe r f o r m   w e l l   o n   t h i s   t a s k .   I n   [20] ,   P o h   a n d  c o l l e a gue s   i n t r o duc e d  a   s i m p l e   a l t e rna t i v e   m e t h o d  us i n g   a   d a t a b a s e   t o   de t e c t   s e que n c e   a n o m a l y   i n  i n - h o m e   a c t i v i t i e s   w i t h   a   t e s t   a c c ura c y   of   90. 79% .     T i m e   a n o m a l y   r e fe r s   t o   c h a nge   i n   us u a l   r o ut i n e   o f  a n   i n - h o m e   a c t i v i t y .   P a s t   w o r ks   foc us e d  o n   de t e c t i n g  a n o m a l i e s   fo r   e a c h   t y p e   of   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   i ndi v i dua l l y   a n d  t h e   m e t h o ds   i n c l ude s   s t a t i s t i c a l   m e t h o d  [18]  a n d  D B S CA N   c l us t e r i ng - b a s e d  a n o m a l y   de t e c t i o n   [21] .   I n   [18] ,   F o r k a n   a nd  c o l l e a gue s   a l s o  de m o n s t r a t e d  a   s t a t i s t i c a l   m e t h o d  b a s e d  o n   n o rm a l   di s t ri b ut i o n   f o r   t i m e   a n o m a l y   de t e c t i o n .   T h e y   a s s um e d   e a c h   t y pe   o f  i n - h o m e   a c t i v i t y   a t   s t a r t i n g  t i m e   w a s   n o r m a l l y   di s t r i b ut e d  a n d  t h e   di s t ri b ut i o n   i s   s pl i t   i n t o   s e v e r a l   r e gi o n s   o f   di ff e r e n t   de g r e e   of   a b n o r m a l i t y .   T h e i r   t e c hni que   w a s   pe r f o r m e d  o n   a n   a r t i f i c i a l   d a t a   a n d  i t  s h o w e d  a n   a c c ura c y   a b ove   90%  ge n e r a l l y .   In   [ 22],   H o que   a n d  c o l l e a gue s   foc us e d  o n   r e duc i n g  f a l s e   a l a rm s   i n  c l us t e r i ng - b a s e d  a n o m a l y   de t e c t i o n   o n   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   w i t h   r ul e - b a s e d  a pp r o a c h .   I n   t hi s   w o r k,   t h e   a u t h o r s   pr o po s e d  t o   c l us t e r   e a c h  t y pe   o f   a c t i v i t y   b a s e d  o n   t i m e   f e a t u r e s   s uc h   a s   s t a r t i n g  t i m e   a n d   du ra t i o n   w i t h   a   c l us t e r i ng  a l go r i t hm   k n o w n   a s   D B S CA N .   F o r   a n o m a l y   d e t e c t i o n ,   a n   a c t i v i t y   i s   c l a s s i f i e d  a s   a b n o r m a l   i f   i t   i s   n o t   w i t h i n   2  s t a n d a r d  de v i a t i o n s   f r o m   c e n t e r s   o f   a l l   t h e   c l us t e r s .   T h e y   s uc c e s s f ul l y   r e duc e d  f a l s e   pos i t i v e s   a n d  f a l s e   n e g a t i v e s   by   a t   l e a s t   4 6%   a n d   27 %  r e s pe c t i v e l y .     In  a dd i t i o n   t o   t h e   t w o   m a i n   t y pe s   of   a n o m a l i e s ,   s e v e r a l   r e s e a r c h e r s   us e d  i n - h o m e   a c t i v i t i e s   t o   de t e c t   s pe c i f i c   a b n o rm a l   b e h a v i o u r   o f   de m e n t i a   pa t i e n t s   a n d   m i l d   c o gn i t i v e   i m p a i rm e nt   pa t i e n t s   [ 23 - 24] .   I n   [2 3]  a n d   [24],   t h e   a n o m a l i e s   t o   be   de t e c t e d  w e r e   t h e   s e que n c e s   of   a c t i o n s   w h i c h   w e r e   un i que   t o   t h e   de m e n t i a   p a t i e nt s   a n d  t h e s e   s e que n c e s   of   a c t i o n s   w e r e   de f i n e d  by   m e di c a l   e xpe rt s .     In   t hi s   pa pe r ,   a n   a n o m a l y   de t e c t i o n   m o de l   b a s e d  o n   t i m e   i n t e r v a l   c a t e go r i z i n g  i s   p r o po s e d   t o   d e t e c t   c h a nge s   i n   r o ut i n e   o f   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   c o l l e c t i v e l y   f o r   a   da y .   T h e   r e s t   o f   t h i s   p a pe r   i s   o r g a n i z e d  a s   f o l l ow s .   In  S e c t i o n   2 ,   de t a i l s   f o r   m e t h o do l o g y   a r e   di s c us s e d.   S e c t i on   3  s h o w s   t h e   e xpe ri m e n t a l   r e s ul t s   a n d  a n a l y s i s   a n d  S e c t i o n  4   gi v e s   t h e   c o n c l us i o n s   a n d  f ut u r e   w o r k.         2.   M ET H O D O L O G Y   F i gu r e   1  i l l us t ra t e s   t h e   p r o c e dur e   de s i gn e d  t o   b ui l d  t h e   a no m a l y   d e t e c t i o n   m o de l   us i ng  h i s t o r i c a l   da t a   a n d  a rt i f i c i a l   da t a .   T h e   fo l l ow i n g  s e c t i o n s   di s c us s   e a c h   s t e p s   o f  t h e   pr o c e dur e   i n c l udi ng  da t a   c o l l e c t i o n ,   da t a   p r e p a r a t i o n ,   m o de l i n g   a nd  m o de l   e v a l ua t i o n.             F i gu r e   1 .   F ra m e w o r k  o f   a na l y s i s       2. 1 .      D at a  C o l l e c t i o n   T h e   pub l i c   da t a s e t   us e d  a r e   f r o m   CA S A S ,   W a s h i n g t o n   S t a t e   U n i v e r s i t y   [25].   It   c o n t a i n s   22 0  da y s   of  s e n s o r s   da t a   o f   a   v o l un t e e r   a du l t   f r o m   N o v e m be r   2010   t o   J un e   20 11.   F i gu r e   2  s h o w s   a n   e xc e r pt   o f   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 ,  A ugus t   2 019   :     778   -   785   780   da t a s e t .   I t   c o n s i s t s   o f   s e ve r a l   a t t r i b ut e s   s uc h   a s   d a t e ,   t i m e ,   s e n s o r   e v e n t s ,   t y pe s   of   a c t i v i t y   a n d  s t a t e   of  a c t i v i t y .   A n   e x a m p l e   o f   s e n s o r   e ve n t   i s   “ M 003  O N ”   w h i c h  m e a n s   a   m o t i o n  s e n s o r   w i t h  i d ,   M 0 03  i s   o n.   B e s i de s   t ha t ,   t h e   s t a t e   o f   a c t i v i t y   c o m e s   w i t h  t w o   l a b e l s   w h i c h  a r e   “ b e gi n”   a n d  “ e nd” .   “ b e gi n ”   m e a n s   b e gi n n i n g   o f   a n   a c t i v i t y   a n d  “ e nd”   m e a n s   e n di ng  o f   a n   a c t i v i t y .   In   F i gu r e   2 ,   i t   i s   s h o w n   t h a t   s o m e   pa r t s   o f   t h e   da t a s e t   a r e   a nn o t a t e d  w i t h   a c t i v i t i e s   s uc h   a s   “ S l e e pi n g ”   a nd  “ B e d_t o _T o i l e t .   I n  t o t a l ,   t h e r e   a r e   11  t y p e s   o f  a c t i v i t i e s   i n c l ud i n g  “ M e a l   p r e pa r a t i o n ” ,   “ R e l a x” ,   “ E a t i n g ” ,   “ W o r k” ,   “ S l e e pi n g ” ,   “ W a s h   di s h e s ” ,   “ Be d_t o _T o i l e t ” ,   “ E n t e r   h o m e ” ,   “ L e a ve   h o m e ” ,   “ H o us e ke e p i n g”   a nd  “ R e s pi ra t e ” .             F i gu r e   2 .   E xc e r p t   o f   CA S A S   da t a s e t       In   t hi s   r e s e a r c h ,   c o l l e c t i o n   o f   a l l   t h e   a c t i v i t i e s   ha ppe n e d  i n   a   d a y   i s   c o n s i de r e d  a s   a   s i n gl e   da t a   i n s t a n c e .   F o r   a n o m a l y   de t e c t i o n ,   t h e   da t a   i n s t a n c e s   n e e d  t o   b e   c a t e go r i z e d  i n t o   t w o   c l a s s e s   n a m e l y   “ n o r m a l ”   a n d  “ a b n o r m a l ” .   T h e   pub l i c   da t a s e t   i s   c o n s i de r e d  a s   h i s t o r i c a l   da t a   ( n o rm a l   d a t a ).   O n   t h e   o t h e r   ha n d ,   a b n o rm a l   d a t a   i s   a r t i f i c i a l l y   ge n e r a t e d.   E a c h   a b n o rm a l   d a t a   i n s t a n c e   i s   ge n e ra t e d  b y   c i r c ul a r   s h i f t i ng  e a c h   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   of   a   n o rm a l   da t a   i n s t a n c e   by   4  h o ur s   t o   s i m ul a t e   c ha n ge s   i n   r o ut i n e   o f   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   c o l l e c t i ve l y   f o r   a   da y .     2. 2 .       D at a  P r e p ar a ti o n     D a t a   p r e pa ra t i o n   ha s   3   s t e ps   w h i c h  a r e   d a t a   p r o c e s s i n g,   n o i s e   r e m o v a l   a n d   d a t a   p a r t i t i o n i n g .   D a t a   pr o c e s s i n g  i s   a   s t e p  w h i c h   p r o c e s s e s   t h e   da t a   i nt o   de s i r e d  f o r m a t   s uc h   t h a t   i t   c a n   f ul f i l l   t h e   m o de l   r e qui r e m e nt .   N o i s e   r e f e r s   t o   da t a   w h i c h   ha s   c h a ra c t e ri s t i c s   un c o m m o n  t o   t h e   r e s t   o f   t h e   d a t a s e t .   S o m e   po r t i o n  of   t h e   da t a   c o l l e c t e d  c o n t a i n s   u n w a n t e d  n o i s e .   If   t h i s   t y pe   of   da t a   i s   i n c l ude d  i n   b ui l d i n g  a   m o de l ,   t h e n   t h e y   w i l l   a f f e c t   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   m o de l .   T hus ,   t h i s   t y pe   of   da t a   n e e ds   t o   b e   r e m o v e d.   D ur i ng  d a t a   pa r t i t i o n i ng,   t h e   p r o c e s s e d  a nd  c l e a n e d   da t a   a r e   pa rt i t i o n e d   i nt o   t r a i n i ng,   v a l i da t i o n  a nd  t e s t   s e t   f o r   m o de l i n g .     2. 2 . 1     D ata   P r o c e s s i n g   T h e   t y p e   of   da t a   n e e de d  t o   b ui l d  t h e   a n o m a l y   d e t e c t i o n   m o de l   i s   h i s t o r i c a l   r e c o r ds   o f  i n - h o m e   a c t i v i t i e s .   T h e r e f o r e ,   s o m e   pa r t   o f   t h e   da t a s e t   w h i c h   a r e   w i t h o ut   a c t i v i t y   a nn o t a t i o n   w e r e   r e m o ve d.   T h e   r e m a i ni n g  da t a   c o n s i s t s   o f   o n l y   f o ur   a t t r i b ut e s   i n c l udi ng  da t e ,   t i m e ,   t y pe s   of   a c t i v i t y   a n d  s t a t e   of   a c t i v i t y   a s   s h o w n   i n  F i g u r e   3 .           F i gu r e   3 .   E xc e r p t   o f   da t a   i n   de s i r e d   f o r m a t       2. 2 . 2    N o i s e   R e m ov al   T h e r e   a r e   3  t y pe s   of   n o i s e   i n   t h i s   da t a s e t .   F o r   a   s m a l l   po r t i o n  of   t h e   d a t a s e t ,   t h e   “ b e gi n”   a n d  “ e nd”   of  a n   a c t i v i t y   a r e   w i t hi n   “ b e gi n ”   a nd  “ e n d”   o f   a n o t h e r   a c t i v i t y   o r   ov e r l a ps   w i t h   “ b e gi n ”   a n d  “ e nd”   o f   a n o t h e r  a c t i v i t y .   In   a dd i t i o n ,   t h e   l e n g t h   o f   t h e   da t a   i n s t a n c e s   i s   v a r y i n g ,   a n d  s o m e   da t a   i n s t a n c e s   h a v e   l e ngt h s   s h o rt e r   by   a n   o r de r   o f   10  c o m pa r e d  t o   t h e   r e s t .   L a s t l y ,   t h e   a c t i v i t y   “ R e s pi r a t e ”   o nl y   a ppe a r e d  s i x  t i m e s   i n   t h e   da t a s e t .   T h e s e   t y p e s   of   n o i s e s   w e r e   r e m o v e d  r e s ul t i ng  i n  o n l y   a   17 6  d a y s   da t a s e t   o r   176   d a t a   i n s t a n c e s   r e m a i n e d .       2. 2 . 3    D ata   P ar t i ti o n i n g   T h e   176  d a t a   i n s t a n c e s   a r e   n o r m a l   d a t a   w h i c h   w e r e   di v i de d  i n t o   t ra i ni n g,   v a l i d a t i o n   a n d  t e s t   s e t .   F i r s t l y ,   10%  o f   t h e   n o rm a l   da t a   i n s t a n c e s   w e r e   pa rt i t i o n e d   i n t o   t e s t   s e t .   T h e n,   t h e   r e s t   o f   t h e   n o rm a l   da t a   i n s t a n c e s   w e r e   pa rt i t i o n e d  us i n g  K   fo l d  c r o s s   v a l i d a t i o n .   I n  K   fo l d  c r o s s   v a l i da t i o n ,   t h e   da t a   i n s t a n c e s   a r e   ra n do m l y   pa r t i t i o n e d  i nt o   K   p a r t i t i o n s   a n d  e a c h  pa rt i t i o n  s ho ul d  c o n t a i n   a n   e qu a l   n u m b e r   o f   da t a   i n s t a n c e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       A nom al y   de t e c t i on  on  i n - hom e   ac t i v i t i e s   dat a  bas e d  on  t i m e   i nt e r v al   ( Soon - Chang   P oh )   781   E a c h   o f   t h e   p a r t i t i o n   c a n  b e   us e d  a s   v a l i d a t i o n   d a t a   o n c e   a n d  t h e   r e m a i n i ng  K − 1   d a t a   i n s t a n c e s   c a n   b e   us e d  a s   t r a i ni n g   d a t a .   T hi s   r e s ul t s   i n   K   r a ndo m   f o l ds   o r   c o m b i na t i o n s   o f   n o rm a l   t ra i n i n g   a n d  v a l i d a t i o n   da t a .     In   t h e   e xpe ri m e n t ,   K = 8  w a s   us e d  a n d  t h e   de t a i l s   o f   n o r m a l   da t a   pa rt i t i o ni n g   i s   l i s t e d  i n   T a b l e   1.   F i r s t l y ,   18  da t a   i n s t a n c e s   w e r e   r a ndo m l y   c h o s e n   a n d  p a r t i t i o n e d  i nt o   t e s t   s e t   fo r   e a c h   o f   t h e   fo l d.   T h e   s i z e   of  r e m a i ni n g  d a t a   i s   158  a n d  n o t   e v e n l y   di v i s i b l e   by   K = 8.   A s   a   r e s ul t ,   t h e   ra t i o   of   t r a i n i ng  t o   v a l i d a t i o n   s i z e   i s   di f fe r e nt   f o r   s o m e   of   t h e   fo l ds .   F o r   e xa m pl e ,   t h e   ra t i o   fo r   fol d  1  t o   5  i s   138: 20  a n d  t ha t   o f   t h e   r e s t   i s   139: 1 9.   H ow e ve r ,   t h e   di f f e r e n c e   i n   ra t i o   doe s   n o t   a ff e c t   t h e   r e s ul t s   a s   t h e   s i z e s   a r e   o n l y   di ff e r e n t   by   o n e .   T h e   s i z e s   of  a b n o rm a l   v a l i d a t i o n   a n d  t e s t i ng  da t a   i n s t a n c e s   a r e   e qua l   t o   t h o s e   of  n o r m a l   v a l i da t i o n   a n d    t e s t i n g  da t a   i n s t a n c e s .       T a b l e   1 .   D e t a i l s   o f   N o r m a l   D a t a   P a rt i t i o ni n g   o l d   T r a i n i ng  s i z e   V a l i d a t i o n  s i z e   T e s t   s i z e   1   138   20   18   2   138   20   3   138   20   4   138   20   5   138   20   6   139   19   7   139   19   8   139   19       2. 3 .      M o d e l i n g   A s   s h o w n   i n  F i g u r e   4,   t h e   p r o po s e d  a n o m a l y   de t e c t i o n   m o de l   c o n s i s t s   o f   t w o   c o m po n e nt s   i n c l udi n g   da t a b a s e   a n d  a n o m a l y   d e t e c t o r .   E a c h   a n o m a l y   de t e c t i o n   m o de l   h a s   2  pa ra m e t e r s   w h i c h   a r e   t h e   f o l d  of  t r a i ni n g   s e t   us e d  t o   t r a i n   i t s   d a t a b a s e   a n d   t h e   t hr e s h o l d  τ   o f   t h e   a n o m a l y   de t e c t o r .   I n  t hi s   r e s e a r c h,   80  m o de l s   w e r e   b ui l t   us i ng  di f f e r e n t   f o l ds   of   t r a i ni n g  s e t   a n d  v a r y i n g  t h r e s h o l d  c h o i c e s .   T h e   pe r f o r m a n c e   a n d  r e l i a b i l i t y   of   a n  a n o m a l y   de t e c t i o n   m o de l   v a ri e s   w i t h   i t s   pa ra m e t e r s .   T h e   pu rpo s e   of   m o d e l i n g  i s   t o   ge t   t h e   b e s t   m o de l   o ut   of   a l l   t h e   80  m o de l s .   S ub s e c t i o n   2 . 3. 1   i n c l u de s   t h e   de s c r i p t i o n  o f   t h e   a n o m a l y   de t e c t i o n   m o de l   a nd  i t s   t r a i ni n g  p r o c e s s .   S ub s e c t i o n   2. 3. 2  gi v e s   t h e   m e t h o d  t o   s y s t e m a t i c a l l y   s a m pl e   t h e   t hr e s h o l d  c h o i c e s   t o  b ui l d   di f fe r e nt   m o de l s .   S ub s e c t i o n   2 . 3. 3   d i s c us s e s   t h e   m e t h o d  t o   c h o o s e   t h e   b e s t   m o de l .           F i gu r e   4 .   O v e r v i e w   of   t h e   a n o m a l y   de t e c t i o n   m o de l       2. 3 . 1    T r ai n i n g   P r o c e s s   T h e   f i r s t   c o m po n e n t   o f   t h e   p r o po s e d  m o d e l   i s   t h e   da t a b a s e .   T h e   d a t a b a s e   m o de l s   a   us e r ’s   n o rm a l   da i l y   r o ut i n e   b a s e d  o n   t i m e   i n t e r v a l   i n   a   d a y .   T h e   d a t a b a s e   ha s   48  t i m e   i nt e r v a l   c a t e go r i e s ,   e a c h   f o r   a   u ni que   30 - m i nut e s   i nt e r v a l   i n  a   da y   (e . g. ,   9: 00 - 9 : 30  a m ) .   D u ri n g   t h e   t ra i n i n g ,   e a c h   o f   t h e   a c t i v i t i e s   i n   t h e   t ra i ni n g   da t a   i n s t a n c e s   i s   c a t e go ri z e d  b a s e d  o n   t h e   t i m e   i n t e r v a l s   i n   a   d a y   a n d  t h e n   s a v e d  i n t o   t h e   d a t a b a s e .   F o r   a n   a c t i v i t y   t h a t   s pa n s   a c r o s s   s e v e r a l   t i m e   i n t e r v a l s ,   i t   i s   s a v e d  i nt o   e v e r y   t i m e   i n t e r v a l   c a t e go r y   i t   s pa n s   a c r o s s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 ,  A ugus t   2 019   :     778   -   785   782   F o r   e xa m pl e ,   i n   F i gu r e   5,   t h e   r e l a xi n g  a c t i v i t y   s pa n s   a c r o s s   t w o  30 - m i n u t e s   t i m e   i n t e r v a l s ,   t h i s   a c t i v i t y   w i l l   b e   s a v e d  i n t o   bo t h   t h e   t i m e   i nt e r v a l   c a t e go r i e s ,   3 : 00 - 3 : 30  p m   a n d  3 : 30 - 4: 00  p m .   I n   t hi s   r e s e a r c h ,   w e   us e d   K = 8  a n d   t ra i n e d   8  d i f f e r e n t   da t a b a s e s   w i t h  d i f fe r e nt   f o l ds   o f   t r a i ni n g   s e t .             F i gu r e   5 .   A n  a c t i v i t y   t ha t   s pa n s   a c r o s s   t w o   t i m e   i nt e r v a l   c a t e go r i e s       T h e   s e c o n d  c o m po n e n t   o f   t h e   m o de l   i s   t h e   a n o m a l y   d e t e c t o r.   A n o m a l y   de t e c t o r   de c i de s   w h e t h e r   a n   un s e e n   d a t a   i n s t a n c e   i s   n o rm a l   o r   a b n o rm a l .   T h e   f i r s t   s t e p  of   a n o m a l y   d e t e c t i o n   fo r   i s   t o   c h e c k  fo r   e rr o r s   i n  t h e   un s e e n   d a t a   i n s t a n c e   by   c o m pa ri n g  i t   w i t h   t h e   d a t a b a s e .   A n   e rr o r   i s   de f i n e d  a s   a n   a c t i v i t y   t h a t   ha ppe n s   duri n g   a   t i m e   i nt e r v a l   i n   t h e   da t a   i n s t a n c e   b ut   i t   i s   n o t   r e c or de d  i n   t h e   r e s pe c t i v e   c a t e go r y   i n  t h e   d a t a b a s e .   T h e n,   t h e   pe r c e nt a ge   o f   e rr o r s ,   p  f o r   t h e   u n s e e n  da t a   i n s t a n c e   i s   c o m put e d   us i n g   f o l l ow i ng   e qua t i o n :     p  =   Nu m b e r   o f   E r r o r s T o tal  n u m b e r   o f   a c ti v it ies × 100%       T h e   da t a   i n s t a n c e   i s   c a t e go r i z e d  a s   a b n o rm a l   i f   i t s   pe r c e n t a g e   o f  e r r o r s   p  i s   m o r e   t ha n   t h e   t hr e s h o l d  τ.   O n  t h e   o t h e r   ha n d ,   i t   i s   c a t e go r i z e d  a s   n o rm a l   i f   i t s   p  i s   l e s s   t ha n   o r   e qua l   t o   τ.   T hr e s h o l d  τ  i s   o n e   o f   t h e   pa r a m e t e r s   o f   t h e   m o de l   a nd  t h e   w a y s   t o   s a m p l e   t hr e s h o l d  i s   gi v e n   i n  t h e   n e xt   s ub s e c t i o n .     2. 3 . 2    Th r e s h o l d   S am p l i n g   T h e   t hr e s h o l d  τ   o f   t h e   m o de l   i s   a   pe r c e nt a ge   o f   e rr o r s ,   p   w hi c h  s e pa r a t e s   pe r c e n t a ge s   o f   e r r o r s   of  n o rm a l   d a t a   i n s t a n c e s   a n d  a b n o rm a l   d a t a   i n s t a n c e s .   A   pe rc e n t a ge   o f   e r r o r s ,     i s   c o m put e d  fo r   e a c h   d a t a   i n s t a n c e   i n   t h e   v a l i d a t i o n   s e t .   T h e   m i ni m u m   a n d  m a xi m um   of   t h e   c a l c ul a t e d  pe r c e nt a ge s   o f   e r r o r s   o f   e v e r y   da t a   i n s t a n c e s   i n   t h e   v a l i da t i o n   s e t   a r e   t a ke n   a s   m i n i m u m   a n d  m a x i m um   o f   t h e   ra n ge   o f   t hr e s h o l d  τ.   T h e n ,     T   v a l ue s   ( τ  = { τ 1 , τ 2 , ……, τ T } )  a r e   l i n e a r l y   s a m p l e d  f r o m   t ha t   r a nge   a s   t hr e s h o l d  c h o i c e s .       2. 3 . 3     M o d e l   S e l e c ti o n   W e   us e d  T = 10  f o r   t hr e s h o l d  s e l e c t i o n   a nd  t ra i n e d  K = 8  da t a b a s e s .   A   t o t a l   o f   80  di ff e r e n t   m o de l s   us i n g  di f f e r e n t   d a t a b a s e   a nd  t hr e s h o l d  τ  w e r e   c r e a t e d.   T o   c h o o s e   t h e   b e s t   m o de l ,   a n   e v a l ua t i o n   m e t ri c ,     F 1  s c o r e   i s   us e d.   T h e   F 1  s c o r e   o f   e a c h   m o de l   i s   de r i v e d  f ro m   Co n f us i o n   M a t r i x   w h i c h   w a s   a do pt e d  i n  t hi s   r e s e a r c h   t o   s t udy   m o de l   pe r fo r m a n c e .   W i t h   a s s i s t a n c e   of   t h e   de f i n i t i o n   o f   C o n f us i o n   M a t r i x  i n   T a b l e   2,   2   e v a l ua t i o n  m e t r i c s   i n c l udi ng  p r e c i s i o n   a n d   r e c a l l   c a n   b e   de ri v e d  a s   b e l ow :       T a b l e   2 .   Co n f us i o n   M a t ri x       P re d i c t e d       P o s i t i v e   N e g a t i v e   A c t u a l   P o s i t i v e   T ru e   p o s i t i v e ,   T P :   A b n o r m a l   d a t a   i n s t a n c e s   c o rr e c t l y   c l a s s i fi e d   a s   a b n o r m a l   F a l s e   n e g a t i v e ,   F N :   A b n o r m a l   d a t a   i n s t a n c e s   m i s c l a s s i f i e d   a s   n o r m a l   N e g a t i v e   F a l s e   p o s i t i v e ,   F P :   N o r m a l   d a t a   i n s t a n c e s   m i s c l a s s i f i e d   a s   a b n o r m a l   T ru e   n e g a t i v e ,   T N :   N o r m a l   d a t a   i n s t a n c e s   c o rr e c t l y   c l a s s i fi e d   a s   n o r m a l       pr e c i s i o n   =   TP T P + F P       r e c a l l   =   TP T P + F N   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       A nom al y   de t e c t i on  on  i n - hom e   ac t i v i t i e s   dat a  bas e d  on  t i m e   i nt e r v al   ( Soon - Chang   P oh )   783   w h e r e   pr e c i s i o n   i s   a   r a t i o   of   t r ue   po s i t i v e   t o   pr e di c t e d  po s i t i v e   a n d  r e c a l l   i s   a   r a t i o   of   t r ue   po s i t i v e   t o  a c t ua l   po s i t i v e   of   a   m o de l .   F 1  s c o r e   i s   a   b a l a n c e d  c o m b i n a t i o n   o f   p r e c i s i o n   a nd  r e c a l l   a n d  i t   c a n   b e   c a l c ul a t e d  us i ng  t h e   f o l l ow i n g  e qu a t i o n :     F 1= 2  ∙   pre c i s i o n   ∙  re c a l l pr e c i s i o n   +   re c a l l     W e   c a l c ul a t e d  F 1  s c o r e   of   a l l   t h e   8 0  m o de l s   (di f f e r e n t   f o l d  a n d  t hr e s h o l d  τ )  a nd  s e l e c t   t h e   m o de l   w i t h  t h e   hi g h e s t   F 1   s c o r e   a s   t h e   b e s t   m o de l .     2. 5 .      M o d e l   Ev al u ati o n   M o de l   e v a l ua t i o n   i s   t h e   s t e p  o f   e v a l ua t i n g  pe r f o r m a n c e   o f   t he   be s t   m o de l   o n   a n   u n s e e n   t e s t   s e t   us i ng  t h e   e v a l ua t i o n  m e t ri c ,   a c c ura c y .   It   i s   c o m put e d  us i ng  f o l l ow i n g   e qua t i o n:       a c c ur a c y   =   T P + T N T P + F P + T N + F N       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S     F o r   e a c h   o f   t h e   80  m o de l s ,   a   pe r c e nt a ge   of   e r r o r s ,   p   w a s   c a l c ul a t e d  f o r   e a c h   o f   t h e   d a t a   i n s t a n c e   i n  t h e   v a l i da t i o n   s e t .   T h e n,   t h e   m i ni m u m   a nd  m a x i m um   o f   a l l   t h e   c a l c ul a t e d  pe r c e n t a ge s   of  e r r o r s   a r e   0%  a n d  14. 89 %.   10  v a l ue s   w e r e   l i n e a rl y   s a m pl e d  f r o m   t h e   r a nge   [0%, 1 4. 89 %]  a n d  t h e y   a r e   0%,   1. 65% ,   3 . 31% ,   4. 96% ,   6. 6 2% ,   8 . 27 %,   9. 93% ,   1 1. 5 8%,   13 . 24 %  a n d   14. 89% .   F i gu r e   6  s h o w s   t h e   F 1  s c o r e   pl o t   fo r   e a c h   o f   t h e   80  m o de l s   w i t h   di f f e r e n t   f o l d  a n d  τ .   F r o m   e y e   e s t i m a t i o n,   t h e   m o de l s   w i t h   t hr e s h o l d  c h o i c e s   be t w e e n   3%  a n d  6 %  ha s   t h e   a m o n g  t h e   hi g h e s t   F 1  s c o r e s .     T h e   b e s t   m o de l   h a s   pa ra m e t e r s   f o l d  =   7   a nd  τ  =   3. 31 %  a n d   t he   hi g h e s t   F 1   s c o r e ,   9 1. 89 %.             F i gu r e   6 .   F 1   s c o r e   v s .   t hr e s h o l d  c h o i c e s   fo r   K = 8       F r o m   T a b l e   3,   i t   i s   s h o w s   t h a t   t h e   p r e c i s i o n ,   r e c a l l ,   F 1   s c o r e   a n d   a c c u r a c y   o f   t h e   b e s t   m o de l   e v a l ua t e d  o n   v a l i d a t i o n   a n d  u n s e e n   t e s t i n g  d a t a   a r e   a t   l e a s t   88. 8 9%.   I n   a dd i t i o n,   a c c u r a c y   o f   t h e   m o de l   o n   v a l i da t i o n  a n d   t e s t i n g   da t a   a r e   a t   l e a s t   92 . 11%  a n d  ha s   a   s m a l l   d i f fe r e n c e   o f   2. 33%.   T h i s   de m o n s t ra t e s   t ha t   t h e   m o de l   pe r f o r m s   e xc e l l e n t l y   w i t h   a   h i g h   a c c u r a c y   a n d  ge n e r a l i z e s   w e l l   t o   un s e e n   da t a .   G e n e r a l i z i ng  w e l l   t o   u n s e e n   d a t a   i s   i m po r t a n t   a s   i t   gu a r a nt e e s   c o n s i s t e nt   pe r f o rm a n c e   o f   t h e   m o de l   w h e n   i t   i s   de pl oy e d.       T a b l e   3 .   E v a l ua t i o n   M e t ri c s   f o r   t h e   B e s t   M o de l   E v a l u a t i o n   m e t ri c s   V a l i d a t i o n   T e s t i n g   D i ffe r e n c e   P re c i s i o n   9 4 . 4 4 %   100%   5 . 5 6 %   Re c a l l   8 9 . 4 7 %   8 8 . 8 9 %   0 . 5 8 %   F 1   s c o r e   9 1 . 8 9 %   9 4 . 1 2 %   2 . 2 3 %   A c c u ra c y   9 2 . 1 1 %   9 4 . 4 4 %   2 . 3 3 %   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 ,  A ugus t   2 019   :     778   -   785   784   4.   C O N C LU S I O N S   A N D   F U TU R E   W O R K   F o r   m o ni t o ri n g  b e ha v i o r a l   c ha n ge s   o f   t h e   e l de r l y   l i v i n g   a l o ne   a t   h o m e ,   a n  a n o m a l y   de t e c t i o n   m o de l   w h i c h   c a n   de t e c t   c h a nge s   i n   r o ut i n e   o f   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   w a s   pr o po s e d.   T h e   e xpe r i m e n t   c o n duc t e d  w i t h   CA S A S   pub l i c   da t a s e t   r e v e a l s   e xc e l l e n t   pe r f o r m a n c e   i n   t e rm s   o f  a c c ur a c y ,   pr e c i s i o n   a n d  r e c a l l .     T h i s   de m o n s t ra t e d  t h a t   t h e   a n o m a l y   de t e c t i o n   m o de l   i s   e f f e c t i v e   i n   f i n di ng  a n o m a l i e s   due   t o   c ha n ge s   i n  r o ut i n e   o f   i n - h o m e   a c t i v i t i e s   c o l l e c t i v e l y   i n   a   d a y .   Curr e nt l y   t h e   p r o po s e d  m e t h o d  i s   m a i nl y   t r a i n e d   b a s e d  o n   t h e   a c t i v i t y   i n   c e r t a i n   i n t e r v a l s   o f   t i m e   f r o m   da y   t o  da y .   T h e   c o rr e l a t i o n   b e t w e e n   t h e   a c t i v i t i e s   i n   t h e   c o n s e c ut i ve   t i m e   i nt e r v a l   m a y   be   i n v e s t i ga t e d  a n d   s t ud i e d  t o   i m p r o v e   t h e   m o de l .         A C K N O WL ED G E M EN TS     T h i s   w o r k  w a s   f un de d  by   t h e   T M   Re s e a r c h   &   D e v e l o pm e nt   (T M   R & D )  G r a n t .   T h e   da t a s e t   w a s   ob t a i n e d  f r o m   pub l i c   d a t a s e t   f r o m   CA S A S ,   W a s h i ngt o n  S t a t e   U n i v e r s i t y .       R EF ER EN C ES   [ 1]   U ni t e d  N a t i o ns   ( 2015 ) .   W o r l d  P o pu l a t i o n   A g e i ng .   [ o nl i n e ]   A v a i l a bl e   a t :   ht t p: / / w w w . un . o r g / e n / de v e l o pm e nt / de s a / po pul a t i o n/ pu bl i c a t i o ns / p d f / a g e i ng / W P A 2015_R e po r t . pdf   [ 2]   T he   S t a r   ( 201 7) .   G r o w i ng   de m a nd   f o r   r e t i r e m e nt   v i l l a g e s .   [ o nl i n e ]   A v a i l a b l e   a t :   ht t ps : / / w w w . t he s t a r . c o m . m y / ne w s / n a t i o n/ 2 017 / 07 / 09 / g r o w i ng - de m a nd - f o r - r e t i r e m e nt - v i l l a g e s - t h e - de m a n d - f o r - r e t i r e m e n t - v i l l a g e s - in - m a l a y s i a - c a n - o nl y - go - up/ .   [ 3]   T .   P .   N g ,   A .   J i n,   L .   F e ng ,   M .   S .   Z .   N y unt ,   K .   Y .   C ho w ,   L .   F e ng   a nd  N . P .   F o ng ,   “ M o r t a l i t y   o f   o l de r   pe r s o ns   l i v i ng   a l o ne :   S i ng a po r e   L o n g i t ud i na l   A g e i ng   S t ud i e s , ”   B M C   G e r i a t r i c s ,   v o l .   1 5,   no .   1,   p p.   12 6 - 126 ,   2 015 .   [ 4]   O .   D .   L a r a   a nd  M .   A .   L a br a do r ,   “ A   S ur v e y   o n  H um a n  A c t i v i t y   R e c o g ni t i o n  us i ng   W e a r a b l e   S e ns o r s , ”   I E E E   C om m uni c at i on s   Sur v e y s   and   T u t o r i a l s ,   v o l .   15 ,   no .   3,   p p.   11 92 - 12 09,   20 13.   [ 5]   B ux,   P .   A ng e l o v   a nd  Z .   H a b i b ,   “ V i s i o n  B a s e d   H um a n   A c t i v i t y   R e c og ni t i o n:   A   R e v i e w ” ,   A dv a nc e s   i n   C o m put a t i o na l   I nt e l l i g e nc e   S y s t e m s .   A dv a nc e s   i n   I nt e l l i g e n t   S y s t e m s   a n d  C o m pu t i ng ,   v o l .   5 13 ,   p p.   34 1 - 371 ,   2016 .   [ 6]   L .   B a o   a nd  S .   S .   I nt i l l e ,   “ A c t i v i t y   R e c og ni t i o n  f r o m   U s e r - A nno t a t e d  A c c e l e r a t i o n  D a t a , ”   I n t e r nat i o nal   C on f e r e nc e   on  P e r v as i v e   C om p ut i ng ,   pp .   1 - 17,   20 04.   [ 7]   G .   M .   W e i s s ,   J .   L .   T i m ko ,   C .   M .   G a l l a g he r ,   K .   Y o ne da   a nd   A .   J .   S c hr e i be r ,   " S m a r t w a t c h - ba s e d  a c t i v i t y   r e c o g ni t i o n:   A   m a c hi ne   l e a r ni ng   a ppr o a c h, "   20 16  I E E E - E M B S  I n t e r nat i o nal   C onf e r e nc e   on  B i om e di c al   an d  H e al t h   I nf or m a t i c s   ( B H I ) ,   L as   V e gas ,   N V ,   201 6,   pp .   42 6 - 429.   [ 8]   H .   H u a ng ,   X .   L i   a nd  Y .   S un ,   " A   t r i bo e l e c t r i c   m o t i o n  s e ns o r   i n   w e a r a b l e   bo dy   s e ns o r   n e t w o r k  f o r   h um a n   a c t i v i t y   r e c o g ni t i o n, "   20 16  38t h  A n nua l   I nt e r nat i on al   C on f e r e nc e   of   t he   I E E E   E ng i ne e r i ng   i n   M e di c i ne   and   B i ol ogy   Soc i e t y   ( E M B C ) ,   O r l a ndo ,   F L ,   2 016 ,   pp .   4 889 - 489 2.   [ 9]   D .   T i a n ,   X .   X u ,   Y .   T a o   a nd  X .   W a ng ,   " A n  I m pr ov e d  A c t i v i t y   R e c o g ni t i o n  M e t ho d  B a s e d   o n  S m a r t   W a t c h  D a t a , "   2017  I E E E   I n t e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  C om put a t i ona l   Sc i e nc e   and  E ng i ne e r i ng  ( C SE )   and  I E E E   I n t e r na t i o na l   C onf e r e nc e   on   E m be dde d  and   U bi qu i t o us   C om pu t i ng   ( E U C ) ,   G ua n g z h o u,   201 7,   pp .   756 - 75 9.   [ 10]   M .   B a b i ke r ,   O .   O .   K ha l i f a ,   K .   K .   H t i ke ,   A .   H a s s a n  a nd  M .   Z a ha r a d e e n ,   " A ut o m a t e d   da i l y   hum a n  a c t i v i t y   r e c o g ni t i o n  f o r   v i de o   s ur v e i l l a nc e   us i ng   ne ur a l   n e t w o r k , "   2017  I E E E   4t h  I n t e r nat i on al   C on f e r e nc e   on  Sm ar t   I ns t r um e n t at i on ,   M e a s ur e m e nt   and   A pp l i c a t i o n  ( I C SI M A ) ,   P u t r a j a y a ,   201 7,   pp .   1 - 5.   [ 11]   H .   F .   N w e ke ,   Y .   W .   T e h,   M .   A .   A l - g a r a di   a nd  U .   R .   A l o ,   “ D e e p  L e a r n i ng   a l g o r i t hm s   f o r   hum a n  a c t i v i t y   r e c o g ni t i o n  us i ng   m o bi l e   a nd  w e a r a bl e   s e ns o r   n e t w o r ks :   S t a t e   o f   t he   a r t   a nd  r e s e a r c h  c ha l l e ng e s , ”   E x pe r t   S y s t e m s   w i t h  A p pl i c a t i ons ,   v o l .   1 05,   p p.   23 3 - 261 ,   2 018 .   [ 12]   X .   S h i ,   Y .   L i ,   F .   Z ho u  a nd   L .   L i u,   " H um a n  A c t i v i t y   R e c o g ni t i o n  B a s e d  o n  D e e p  L e a r ni ng   M e t ho d, "   20 18   I nt e r n at i o n al   C on f e r e nc e   on   R ad ar   ( R A D A R ) ,   B r i s ba ne ,   Q L D ,   201 8,   pp .   1 - 5.   [ 13]   N .   H .   F r i da y ,   M .   A .   A l - g a r a di ,   G .   M u j t a ba ,   U .   R .   A l o   a nd  A .   W a q a s ,   " D e e p  l e a r n i ng   f us i o n  c o nc e pt ua l   f r a m e w o r ks   f o r   c o m pl e x  hum a n  a c t i v i t y   r e c o g ni t i o n  us i ng   m o bi l e   a n d  w e a r a b l e   s e n s o r s , "   201 8  I n t e r na t i ona l   C onf e r e nc e   on   C om put i ng ,   M at he m a t i c s   and   E n gi ne e r i n g  T e c h nol og i e s   ( i C o M E T ) ,   S uk kur ,   201 8,   pp .   1 - 7.   [ 14]   Y .   C he n   a nd   Y .   X u e ,   " A   D e e p  L e a r ni ng   A ppr o a c h  t o   H u m a n  A c t i v i t y   R e c og ni t i o n  B a s e d  o n  S i ng l e   A c c e l e r o m e t e r , "   20 15  I E E E   I n t e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on   Sy s t e m s ,   M a n,   and  C y be r ne t i c s ,   K ow l oon ,   2 015 ,     pp.   14 88 - 1492 .   [ 15]   T .   P e r um a l ,   Y .   L .   C hu i ,   M .   A .   B .   A hm a do n  a nd  S .   Y a m a g uc hi ,   " I oT   ba s e d   a c t i v i t y   r e c og ni t i o n  a m o ng   s m a r t   ho m e   r e s i de nt s , "   201 7  I E E E   6 t h  G l ob al   C on f e r e nc e   on   C on s um e r   E l e c t r o ni c s   ( G C C E ) ,   N a g oy a ,   2 017 ,   pp .   1 - 2.   [ 16]   L .   R .   R a b i n e r ,   “ A   t u t o r i a l   o n  h i d de n  m a r ko v   m o de l s   a nd  s e l e c t e d   a ppl i c a t i o ns   i n  s p e e c h  r e c o g ni t i o n” ,   P r o c e e di ngs   of   t he   I E E E ,   v o l .   77 ,   no .   2 ,   pp .   257 - 286 ,   F e b.   19 89.   [ 17]   S .   H o c hr e i t e r   a nd  J .   S c hm i dhu be r ,   “ L o ng   S h o r t - t e r m   M e m o r y ” ,   N e ur al   C om pu t at i on ,   v o l .   9,   p p.   17 35 - 1780 ,   N ov e m be r   1997 .   [ 18]   F o r ka n,   I .   K ha l i l ,   Z .   T a r i ,   S .   F o uf o u,   a nd  A .   B o ur a s ,   “ A   C o nt e xt - a w a r e   A ppr o a c h  f o r   L o n g - t e r m   B e ha v i o ur a l   C ha ng e   D e t e c t i o n  a nd   A bno r m a l i t y   P r e di c t i o n  i n  A m bi e n t   A s s i s t e d  L i v i ng , ”   P a t t e r n   R e c o g ni t i o n,   v o l .   48 ,   no .   3 ,    pp.   62 8 - 641,   2 015 .   [ 19]   Y .   F .   T a n,   S .   C .   P o h,   X .   G uo ,   S .   N .   C he o ng ,   C .   P .   O o i   a nd  W .   H .   T a n,   “ L S T M   a nd  H M M   c o m pa r i s o n  f o r   ho m e   a c t i v i t y   a no m a l y   de t e c t i o n , ”   20 19  I E E E   3r d  I nf o r m a t i o n  T e c hno l o gy ,   N e t w o r ki ng ,   E l e c t r o ni c   a nd  A ut o m a t i o n   C o nt r o l   C o nf e r e nc e ,   15 - 17   M a r c h  2019 ,   C he ng du,   C hi na .   ( a c c e pt e d )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       A nom al y   de t e c t i on  on  i n - hom e   ac t i v i t i e s   dat a  bas e d  on  t i m e   i nt e r v al   ( Soon - Chang   P oh )   785   [ 20]   S .   C .   P o h,   Y .   F .   T a n,   S .   N .   C h e o ng ,   C .   P .   O o i   a nd  W .   H .   T a n ,   “ A bno r m a l   de t e c t i o n  f o r   ho m e   a c t i v i t y   ba s e d  o n  s e qu e nc e   p a t t e r n, ”   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n  A dv a nc e d  S c i e nc e ,   E ng i ne e r i ng   a nd   T e c hno l o gy ,   20 - 21  M a r c h  2019 ,   C y be r j a y a ,   M a l a y s i a .   ( a c c e pt e d)   [ 21]   M .   E s t e r ,   H .   K r i e g e l ,   J .   S a nd e r   a nd  X .   X u,   “ A   de ns i t y - ba s e d  a l g o r i t hm   f o r   d i s c o v e r i ng   c l us t e r s   i n  l a r g e   s p a t i a l   da t a ba s e s   w i t h  no i s e , ”   P r oc e e di n gs   o f   t he   Se c on d  I n t e r na t i o na l   C onf e r e nc e   on  K now l e dge   D i s c o v e r y   an d  D at a   M i ni n g  ( K D D - 9 6) ,   pp .   2 26 – 2 31 ,   1 995 .   [ 22]   E .   H o que ,   R .   F .   D i c ke r s o n,   S .   M .   P r e um ,   M .   H a ns o n ,   A .   B a r t h  a n d  J .   A .   S t a nko v i c ,   “ H o l m e s :   A   C o m pr e he ns i v e   A n o m a l y   D e t e c t i o n  S y s t e m   f o r   D a i l y   I n - ho m e   A c t i v i t i e s , ”   2 015  I n t e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  D i s t r i b ut e d   C om put i ng   i n  Se ns or   S y s t e m s ,   F or t a l e z a ,   pp .   40 - 51 ,   201 5.   [ 23]   D .   A r i f o g l u,   a nd  A .   B o uc ha c hi a ,   “ A c t i v i t y   R e c og ni t i o n  a nd  A bno r m a l   B e h a v i o ur   D e t e c t i o n  w i t h  R e c ur r e nt   N e u r a l   N e t w o r ks , ”   P r oc e di a   C om p ut e r   Sc i e nc e ,   v o l .   11 0,   pp .   86 - 93 ,   2017 .   [ 24]   D .   R i bo ni ,   C .   B e t t i ni ,   G .   C i v i t a r e s e ,   Z .   H .   J a n j ua ,   a n d  R .   H e l a o ui ,   e t   al . , “ S m a r t F A B E R :   R e c o g ni z i ng   F i ne - g r a i ne d   A bno r m a l   B e ha v i o r s   f o r   E a r l y   D e t e c t i o n  o f   M i l d  C o g ni t i v e   I m pa i r m e n t , ”   A r t i f i c i a l   I nt e l l i ge nc e   i n   M e d i c i ne ,    v o l .   67,   p p.   57 - 64 ,   201 6.   [ 25]   D .   C o o k,   A r uba ,   W a s h i ng t o n  S t a t e   U n i v e r s i t y ,   C e n t e r   f o r   A dv a nc e d  S t u di e s   i n  A da p t i v e   S y s t e m s ,   20 11 .   A v a i l a b l e   a t :   ht t p: / / c a s a s . w s u. e du / da t a s e t s / .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       S o o n - C ha ng   P o h   o bt a i ne d  h i s   B .   E ng .   ( H o ns . )   E l e c t r o ni c s   f r o m   M ul t i m e di a   U ni v e r s i t y ,   M a l a y s i a .   H e   i s   c ur r e nt l y   a   r e s e a r c h  o f f i c e r   a t   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i n g ,   M u l t i m e di a   U n i v e r s i t y .         D r .   Y i - F e i   T a n  o bt a i ne d  h e r   B . S c .   ( H o ns ) ,   M . S c .   a nd  P hD   f r o m   U ni v e r s i t y   of   M a l a y a   ( U M ) .   S h e   i s   c ur r e n t l y   a   s e n i o r   l e c t ur e r   a t   t he   F a c ul t y   o f   E n g i ne e r i ng   i n  M u l t i m e d i a   U n i v e r s i t y   ( M M U ) ,   C y be r j a y a ,   M a l a y s i a .   H e r   r e s e a r c h  i nt e r e s t s   i nc l ud e   m a c hi n e   l e a r ni ng ,   i m a g e   pr o c e s s i ng ,   b i g   da t a   a na l y t i c s   a nd   q ue u e i ng   t he o r y .         S o o n - N y e a n  C he o ng   r e c e i v e d  hi s   B . E ng .   ( H o ns )   a nd  h i s   M a s t e r   o f   E ng i ne e r i ng   S c i e nc e   f r o m   M ul t i m e d i a   U ni v e r s i t y ,   M a l a y s i a .   H e   i s   c ur r e n t l y   a   s e ni o r   l e c t ur e r   a t   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng ,   M ul t i m e d i a   U ni v e r s i t y ,   M a l a y s i a .   H i s   t e a c hi ng   a nd  r e s e a r c h  i n t e r e s t s   i nc l ud e   w e b  e ng i n e e r i ng ,   na t u r a l   u s e r   i nt e r f a c e ,   s m a r t ho m e ,   g e r o nt e c hno l o gy ,   e duc a t i o na l   t e c hno l o gy   a nd  i nt e r a c t i v e   m ul i m e di a   c o nt e n t.         D r .   C h e e - P un  O o i   o bt a i n e d  h i s   P h. D .   i n  E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   o f   M a l a y a ,   M a l a y s i a ,   i n   y e a r   201 0.   D r .   O o i   c u r r e nt   po s i t i o n  i s   s e ni o r   l e c t ur e r   w i t h   F a c u l t y   o f   E ng i ne e r i ng   i n   M ul t i m e d i a   U ni v e r s i t y .   H e   i s   a   c ha r t e r e d  e ng i n e e r   r e g i s t e r e d  w i t h  E ng i ne e r i ng   C o unc i l   ( t h e   B r i t i s h  r e g ul a t o r y   bo d y   f o r   E ng i ne e r s ) ,   m e m be r   o f   I E T .   H i s   r e s e a r c h  a r e a s   a r e   i n  F P G A   ba s e d  e m be dd e d   s y s t e m s ,   e m be dd e d   s y s t e m s .         D r .   W o o i - H a w   T a n  r e c e i v e d  h i s   M . S c .   i n  E l e c t r o ni c s   f r o m   Q ue e n ’ s   U n i v e r s i t y   o f   B e l f a s t ,   U K   a nd  a   P h. D .   i n  E ng i ne e r i ng   f r o m   M ul t i m e di a   U ni v e r s i t y .   H e   i s   c ur r e n t l y   a   s e ni o r   l e c t u r e r   a t   M ul t i m e d i a   U ni v e r s i t y .   D r .   T a n’ s   a r e a s   o f   e xpe r t i s e   i nc l ud e   i m a g e   pr o c e s s i ng ,   e m b e dde d  s y s t e m   de s i g n,   I nt e r ne t   o f   T hi ng s   ( I o T ) ,   m a c hi ne   l e a r n i ng   a nd   de e p  l e a r ni ng .   H e   i s   t e a c hi ng   e m be dd e d   s y s t e m   de s i g n  a n d  c o m put e r   ne t w o r ki ng   a t   bo t h  u nde r g r a du a t e   a n d  po s t g r a d ua t e   l e v e l s ,   a s   w e l l   a s   pr o v i di ng   t r a i ni ng ,   w o r ks ho ps   a nd  s ho r t   c o ur s e s   f o r   i ndus t r i e s   e s pe c i a l l y   i n  t he   a r e a s   o f   I nt e r ne t   o f   T hi ng s   ( I o T ) ,   m a c hi ne   l e a r ni ng   a nd   de e p  l e a r ni ng .   H i s   r e s e a r c h  w o r ks   ha v e   be e n  publ i s he d   i n   num e r o us   i n t e r na t i o na l   j o ur na l s   a nd   c o nf e r e nc e s .   B e s i de s ,   he   ha s   a l s o   c o - a ut ho r e d   t w o   t e xt bo o ks   o n  m i c r o c o nt r o l l e r   s y s t e m s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.