No description available.

This master thesis describes early attempts at using electroglottography (EGG) to capture such changes in vocal fold vibration patterns that could be of interest to teachers of contemporary commercial music. After initial explorations, focus is placed on detecting potentially detrimental phonation; more specifically on the pressed quality often associated with loud singing in high register (belting). FonaDyn, a program written in the SuperCollider language, is used to detect pressedness using an algorithm based on K-means clustering of Fourier components of EGG cycles. Results indicate that pressedness affects phonation in ways detectable using EGG. Changes caused by pressedness seem to vary between registers and this variation is similar between subjects. Detection of pressedness in a subject is quite successful when training the algorithm on the same subject, but not always across subjects. / Denna masteruppsats beskriver inledande försök att använda elektroglottografi (EGG) för att avläsa sådana förändringar i stämbandens vibrationsmönster som skulle kunna vara av intresse för sånglärare inom icke-klassisk stil. Tidiga undersökningar leder till att fortsatt fokus läggs på att detektera fonationstyper som kan orsaka röstskador; mer specifikt den typ av pressad röstkvalitet som ofta förknippas med stark sång i högt register (s.k. belting). FonaDyn, ett datorprogram skrivet i språket SuperCollider, används för att detektera pressad fonation med hjälp av K-means-klustring av EGG-cykler baserat på deras Fourierkomponenter. Resultaten indikerar att pressad fonation går att urskilja med hjälp av EGG. Kännetecknen för pressad fonation tycks skilja sig mellan röstregister och denna skillnad är snarlik hos olika försökspersoner. Programmet klarar av att känna igen pressad fonation hos samma person som algoritmen tränats på men inte alltid om algoritmen tränats på en annan sångare.

This thesis explores the feasibility of developing an affordable and easy-to-use feed- back system that leverages information from multiple inertial measurement units (IMUs) to identify mistakes during upper body bodyweight training and provide real-time feedback to the user. To develop the system, a human-centered approach was used, which involved conducting semi-structured interviews with movement ex- perts and a workshop with targeted end-users to understand their needs. The study also involved 12 volunteers who performed push-ups, tricep dips, and planks cor- rectly and then made specific mistakes intentionally while wearing five IMUs. Binary and multiclass classifiers were developed to classify the exercise technique. The re- sults showed that personalized multiclass classifiers produced good to excellent quality results, while global classification techniques performed poorly. Additionally, an increased number of sensors did not always lead to improved classification re- sults, and the placement of the sensors could have a significant impact. The user in- put and evaluation of the feedback system pinpointed the need for customization and accessibility in the design. This thesis contributes to the development of a feedback system that can help users identify mistakes in their upper body bodyweight exer- cises and improve their form and technique. / Denna avhandling utforskar genomförbarheten att utveckla ett prisvärt och lättan- vänt feedbacksystem som utnyttjar information från flera inertiella mätenheter (IMU: er) för att identifiera misstag under överkroppsövningar med egen kroppsvikt och ge användaren realtidsfeedback. För att utveckla systemet användes en human- centrerad metod, som innefattade semistrukturerade intervjuer med rörelseexperter och en workshop med målinriktade slutanvändare för att förstå deras behov. Studien inkluderade också 12 frivilliga som utförde armhävningar, tricep dips och plankor korrekt och sedan medvetet gjorde specifika misstag medan de bar på fem IMU: er. Binära och flerklassklassificerare utvecklades för att klassificera övningstekniken. Resultaten visade att personliga flerklassklassificerare producerade bra till utmärkta resultat, medan globala klassificeringstekniker presterade dåligt. Dessutom ledde ett ökat antal sensorer inte alltid till förbättrade klassificeringsresultat, och placeringen av sensorerna kunde ha en betydande påverkan. Användarinput och utvärdering av feedbacksystemet pekade på behovet av anpassning och tillgänglighet i designen. Denna avhandling bidrar till utvecklingen av ett feedbacksystem som kan hjälpa an- vändare att identifiera misstag i sina överkroppsövningar med egen kroppsvikt och förbättra sin form och teknik.

No description available.

Optogenetics is a set of technologies that enable optically triggered gain or loss of function in genetically specified populations of cells. Optogenetic methods have revolutionized experimental neuroscience by allowing precise excitation or inhibition of firing in specified neuronal populations embedded within complex, heterogeneous tissue. Although optogenetic tools have greatly improved our ability manipulate neural activity, they do not offer control of neural firing in the face of ongoing changes in network activity, plasticity, or sensory input. In this thesis, I develop a feedback control technology that automatically adjusts optical stimulation in real-time to precisely control network activity levels. I describe hardware and software tools, modes of optogenetic stimulation, and control algorithms required to achieve robust neural control over timescales ranging from seconds to days. I then demonstrate the scientific utility of these technologies in several experimental contexts. First, I investigate the role of connectivity in shaping the network encoding process using continuously-varying optical stimulation. I show that synaptic connectivity linearizes the neuronal response, verifying previous theoretical predictions. Next, I use long-term optogenetic feedback control to show that reductions in excitatory neurotransmission directly trigger homeostatic increases in synaptic strength. This result opposes a large body of literature on the subject and has significant implications for memory formation and maintenance. The technology presented in this thesis greatly enhances the precision with which optical stimulation can control neural activity, and allows causally related variables within neural circuits to be studied independently.

This master thesis focuses on the modernisation of the PowerBox, a performance testing machine intended for Olympic wrestlers to help them enhance their ability to prevent penalty points caused by being pushed out of the wrestling area. As the PowerBox has become outdated and underutilized, this study aims to revive the project by exploring how modern hardware and software technology can be integrated to provide real-time feedback and automate post-analysis processes. Recognising that the success of modernisation depends not only on the data delivered but also on the user experience, a user-centred development cycle was designed to accommodate the demanding schedules of elite athletes. Within this cycle, a prototype was developed and tested to assess the hardware's validity, software usability, and overall user experience. Additionally, an automated data analysis system was developed, and a proof-of-concept was demonstrated in this thesis. The prototype performed exceptionally well, exhibiting high validity of the hardware components, with force correlations exceeding 0.99 and velocity correlations exceeding 0.9. Usability was also rated positively, achieving a 100% success rate in user challenges and an 88.75 score on the system usability scale. Furthermore, users evaluated the overall user experience as excellent based on the user experience questionnaire. Notably, the PowerBox generated significant interest not only among wrestlers but also among other athletes, such as rugby players and handball players. This demonstrates the impact of modernising performance testing machines like the PowerBox. / Denna masteruppsats fokuserar på moderniseringen av PowerBox, en prestationstestmaskin för att hjälpa dem att förbättra sin förmåga att hålla sig innanför det markerade brottningsområdet och därmed undvika straffpoäng. Eftersom PowerBox har blivit föråldrad och underutnyttjad syftar denna studie till att återuppliva projektet genom att utforska hur modern hårdvaru- och programvaruteknik kan integreras för att ge realtidsfeedback och automatisera efteranalysprocesser. Med medvetenhet om att framgången med moderniseringen inte bara beror av den levererade datan utan också av användarupplevelsen har en användarcentrerad utvecklingscykel utformats för att anpassa sig till de krävande scheman för elitidrottare. Inom denna cykel utvecklades och testades en prototyp för att bedöma hårdvarans validitet, programvarans anvandarvänlighet och den övergripande användarupplevelsen. Dessutom utvecklades ett automatiserat dataanalysystem och en bevisföring presenterades i denna avhandling. Prototypen presterade exceptionellt bra och visade hög validitet för hårdvarukomponenterna, med kraftkorrelationer överstigande 0,99 och hastighetskorrelationer överstigande 0,9. Anvandarvänligheten bedömdes också positivt och uppnådde 100% framgångsgrad i användarutmaningar och en poäng på 88,75 på systemets anvandarvänlighetsskala. Dessutom bedömde användare den övergripande användarupplevelsen som utmärkt baserat på användarupplevelseenkäten. Det är viktigt att notera att PowerBox väckte betydande intresse inte bara bland brottare utan också bland andra idrottare, som rugby- och handbollsspelare. Detta visar på effekten av att modernisera prestationstestmaskiner som PowerBox. / Deze masterthesis richt zich op de modernisering van de PowerBox, een prestatietest bedoeld voor Olympische worstelaars om hun vermogen te verbeteren om strafpunten te voorkomen die veroorzaakt worden door buiten het worstelgebied geduwd te worden. De PowerBox is een verouderde machine die nog weinig gebruikt wordt, en het doel van deze thesis is om dit project nieuw leven in te blazen door te onderzoeken hoe moderne hardware- en software technologie geïntegreerd kunnen worden om realtime feedback te bieden en post-analyseprocessen te automatiseren. Het is belangrijk te beseffen dat het success van de modernisering niet alleen afhangt van de geleverde data, maar ook van de gebruikerservaring. Daarom is er een gebruiker gerichte ontwikkelingscyclus ontworpen die ook past binnen het drukke schema van topsporters. Binnen deze cyclus is een prototype ontwikkeld en getest om de validiteit van de hardware, de gebruiksvriendelijkheid van de software en de algehele gebruikservaring te beoordelen. Daarnaast is er een geautomatiseerd data-analyse systeem ontwikkeld waar deze thesis een proof-of-concept van presenteerd. Het prototype presteerde buitengewoon goed, met hoge validiteit van de hardware componenten, met krachtcorrelaties van meer dan 0.99 en snelheidscorrelaties van meer dan 0.9. De gebruiksvriendelijkheid werd ook positief beoordeeld, met een slagingspercentage van 100% bij de uitdagingen en een score van 88.75 op de schaal voor systeemgebruiksvriendelijkheid. Bovendien beoordeelden gebruikers de algehele gebruikservaring als uitstekend op basis van de gebruikerservaringsvragenlijst Opmerkelijk is dat de PowerBox niet alleen veel interesse heeft gewekt bij worstelaars, maar ook bij andere atleten, zoals rugby- en handbalspelers. Dit toont het effect aan van het moderniseren van prestatietestmachines zoals de PowerBox.

Many older adults desire to maintain their quality of life by living and aging independently in their own homes. However, it is difficult for older adults to notice and track the subtle changes in their own abilities because these abilities can change gradually over a long period of time. Technology in the form of ubiquitous sensors embedded in objects in the home can play a role in keeping track of the functional abilities of individuals unobtrusively, objectively, and continuously over a long period of time. This work introduces a sensing technique called “task-based embedded assessment” that monitors how well specific tasks important for independence are carried out using everyday objects found in the home with which individuals regularly interact. Following formative studies on the information needs of older adults and their caregivers, a sensing system called “dwellSense” that can monitor, assess, and provide feedback about how well individuals complete tasks, such as taking medications, using the phone, and making coffee, was designed, built, and evaluated. Multiple longterm (over 10 months) field deployments of dwellSense were used to investigate how the data collected from the system could support greater self-awareness of abilities and intentions to improve in task performance. Presenting and reflecting on data from ubiquitous sensing systems such as dwellSense is challenging because it is both highly dimensional as well as large in volume, particularly if it is collected over a long period of time. Thus, this work also investigates the time dimension of reflection and has identified that real-time feedback is particularly useful for supporting behavior change, and longer-term trended feedback is useful for greater awareness of abilities. Traditional forms of assessing the functional abilities of individuals tend to be either biased, lacking ecological validity, infrequent, or expensive to conduct. An automated sensor-based approach for assessment is compared to traditional performance testing by a trained clinician and found to match well with clinician-generated ratings that are objective, frequent, and ecologically valid. The contributions from this thesis not only advance the state of the art for maintaining quality of life and care for older adults, but also provide the foundations for designing personal sensing systems that aim to assess an individual’s abilities and support behaviors through the feedback of objective, timely sensed information.