Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Nghiên cứu thuật toán học máy áp dụng cho hệ thống giám sát và nhận dạng hành vi trên bò

Trong luận văn này, hệ thống giám sát bò được thiết kế dựa trên kỹ thuật mạng cảm biến không dây Zigbee. Hệ giám sát được xây dựng gồm hệ cơ sở dữ liệu giúp lưu trữ trạng thái trực tiếp của bò, một máy tính cỡ nhỏ giúp xử lý và đưa ra trạng thái của bò, đây cũng đóng vai trò là nút điều phối cho mạng cảm biến, và các nút mạng được gắng trên bò gồm 02 thiết bị thu dữ liệu chuyển động gồm một thiết bị gắn trên chân và một thiết bị được gắng trên cổ bò. Thuật toán nhận dạng và phân loại hành vi của bò được sử dụng trong hệ thống là hai thuật toán học máy: thuật toán cây quyết định và thuật toán SVM. Luận văn đưa ra đánh giá cụ thể về hiệu năng của hai thuật toán này. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Nghiên cứu thuật toán học máy áp dụng cho hệ thống giám sát và nhận dạng hành vi trên bòĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆNGUYỄN ĐÌNH CHINHNGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN HỌC MÁY ÁP DỤNGCHO HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ NHẬN DẠNG HÀNH VI TRÊN BÒLUẬN VĂN THẠC SĨ: NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ,TRUYỀN THÔNGHà Nội – 2017ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆNGUYỄN ĐÌNH CHINHNGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN HỌC MÁY ÁP DỤNGCHO HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ NHẬN DẠNG HÀNH VI TRÊN BÒNgành:Công nghệ Kỹ thuật Điện tử, Truyền thôngChuyên Ngành:Kỹ thuật Điện tửMã Số:60 52 02 03LUẬN VĂN THẠC SĨ: NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ,TRUYỀN THÔNGNGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ VŨ HÀPGS. TS. TRẦN ĐỨC TÂNHà Nội - 2017LỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp: “Nghiên cứu thuật toán học máy áp dụng chohệ thống giám sát và nhận dạng hành vi trên bò” là công trình nghiên cứu của riêngtác giả. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực, chưa từngđược công bố trong các bất kỳ công trình nào khác.Trong luận văn có dùng một số tài liệu tham khảo như đã nêu trong phần tài liệu thamkhảo.Tác giả luận vănNguyễn Đình Chinh2LỜI CẢM ƠNĐể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành vàsâu sắc nhất và tình cảm đặc biệt tới người Thầy của tôi PGS. TS. Trần Đức Tân. Thầylà người đã luôn theo sát tôi, tận tình chỉ bảo, góp ý và hướng dẫn, định hướng cho tôitrong suốt quá trình làm luận văn này tại Khoa Điện tử Viễn thông, Trường Đại họcCông nghệ. Tôi không chỉ được học ở Thầy phương pháp luận nghiên cứu khoa học,tôi còn tích lũy được rất nhiều bài học quý báu về cách làm việc chuyên nghiệp, lối tưduy đánh giá sự việc, những kinh nghiệm làm việc rất quan trọng cho tôi trong côngviệc sau này. Em cảm ơn Thầy rất nhiều!Tôi xin cảm ơn đến thầy TS. Lê Vũ Hà đã cung cấp cho tôi các kiến thức nền tảng vềlĩnh vực học máy, người đồng hướng dẫn tôi trong luận văn này.Tôi xin cảm ơn các thầy, các anh là đồng nghiệp của tôi tại bộ môn Vi cơ điện tử và vihệ thống – trường Đại học Cộng nghệ, họ luôn là tấm gương trong nghiên cứu khoahọc và người luôn sát cánh, động viên tinh thần cũng như giúp đỡ tôi trong nghiêncứu. Cảm ơn anh Phùng Công Phi Khanh – Nghiên cứu sinh tại bộ môn, người đi cùngtôi trong nghiên cứu này, và cảm ơn các bạn sinh viên trong nhóm nghiên cứu, các emđã hỗ trợ để tôi có thể hoàn thành nghiên cứu.Tiếp theo, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các Thầy, các Cô và các anh chị emtrong Khoa đã luôn sẵn sàng giúp đỡ tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình làmluận văn.Cuối cùng, tôi xin gửi những lời cảm ơn chân thành và yêu thương nhất tới bố mẹ củatôi, những người luôn luôn ủng hộ, động viên tôi cả về vật chất lẫn tinh thần để tôi cóthể hoàn thành luận văn tốt nhất. Con cảm ơn bố mẹ thật nhiều!Mặc dù có nhiều cố gắng, song thời gian thực hiện luận văn có hạn, nên luận văn cònnhiều hạn chế. Tôi rất mong nhận được nhiều sự góp ý, chỉ bảo của các thầy, cô đểhoàn thiện hơn luận văn của mình.Tôi xin chân thành cảm ơn!Hà Nội, ngày … tháng 04 năm 2017Học viênNguyễn Đình Chinh3TÓM TẮTNgành chăn nuôi, sản xuất sữa và thực phẩm là ngành kinh tế quan trọng trongphát triển kinh tế xã hội và an ninh lương thực thế giới. Để bảo đảm sự phát triển bềnvững của các ngành này việc giám sát và chăm sóc sức khỏe của gia súc có vai trò rấtquan trọng và nó là nhu cầu thiết yếu đối với ngành chăn nuôi. Tại Việt Nam, có mộtsố công ty sữa lớn như TH Truemilk, VINAMILK, để nâng cao năng suất và chấtlượng sản phẩm, họ rất quan tâm đến vấn đề sức khoẻ của bò. Vì vậy, họ có nhu cầugiám sát về thể chất và sinh lý của đàn bò càng thường xuyên càng tốt. Phát sinh từbản chất của những khó khăn liên quan đến việc quản lý trang trại với các khu chăn thảlớn, các nhà chăn nuôi luôn luôn có nhu cầu giám sát động vật của họ một cách tựđộng và tiết kiệm chi phí nhất. Công nghệ mạng cảm biến không dây là một giải phápkhả thi cho vấn đề này.Trong các thông tin cần cho việc chăn sóc sức khỏe gia súc thì hành vi là mộttrong những cơ sở quan trọng và nhạy cảm nhất. Việc giám sát hành vi của bò trênthực tế thường được tiến hành theo hướng quan sát chuyển động trên cổ bò hoặcchuyển động trên chân bò. Dữ liệu từ các thiết bị quan sát đó có thể được lưu lại tạithiết bị để xử lý sau hoặc được truyền thông không dây về một thiết bị trung tâm để xửlý. Tuy nhiên, việc thực thi các kỹ thuật trên còn rất cơ bản chưa đáp ứng được việcgiám sát thời gian thực hay quy mô chăn thả lớn, nhiều hệ thống chỉ xác định một hoặchai hành vi hoặc trạng thái động vật tại một thời điểm hoặc nhiều hành vi nhưng độchính xác còn thấp. Trong các hệ thống này, cảm biến gia tốc được sử dụng khá phổbiến để theo dõi hành vi và tình trạng sức khoẻ của động vật. Luận văn này đề suấtgiám sát tình trạng hành vi của gia súc thông qua mạng cảm biến không dây. Trong đó,mỗi nú ...