Обзор приложений искусственного интеллекта на основе человеческой походки

Мы выполнили поиск по электронным базам данных опубликованных работ с 2012 по середину 2021 года, которые посвящены исследованиям походки человека и применению методов машинного обучения. Мы выделили шесть ключевых областей применения машинного обучения с использованием данных походки: (1) анализ походки, в котором аналитические методы и определённые биомеханические параметры улучшаются с помощью алгоритмов искусственного интеллекта; (2) здоровье и благополучие, с приложениями для мониторинга походки с целью обнаружения аномальной походки, распознавания человеческой активности, обнаружения падений и оценки спортивных показателей; (3) отслеживание позы человека с использованием систем слежения и локализации для одного или нескольких человек, таких как OpenPose и SLAM (simultaneous localization and mapping, одновременная локализация и отображение); (4) биометрия на основе походки с приложениями в идентификации, аутентификации и реидентификации лиц, а также распознавании пола и возраста; (5) «умные» приложения походки — от умных носков, обуви и других носимых устройств до умных домов и умных розничных магазинов, включающих системы непрерывного мониторинга и управления; и (6) анимация, которая реконструирует движения человека с использованием данных походки, моделирования и методов машинного обучения. Наша цель — представить единый широкомасштабный обзор приложений технологий машинного обучения в анализе походки и выявить перспективные направления для будущих исследований и развития. Мы обсуждаем использованные методы машинного обучения с акцентом на выполняемые ими задачи, решаемые проблемы и сопутствующие компромиссы.