(Lezione 04.02 · 22 minuti · Sensori di movimento · Primo modello)

Riconoscere un gesto o un'attività.

Scuotere il telefono, disegnare un cerchio in aria, camminare. Qui registri gli esempi, addestri il modello sul telefono e impari a controllare che funzioni anche con le persone che non ha mai visto.

Cosa impari

La differenza tra un gesto e un'attività, per un modello
Perché la classe per tutto il resto è la più importante
Come provare un modello su persone che non ha mai visto
Come evitare risposte isolate e gesti contati due volte

Ti serve sapere

Se non ti ricordi una di queste cose, il link ti porta al capitolo che la spiega.

Come vuoi seguirla

Preparo la scena…

01 Gesti e attività
Un gesto dura un attimo, un'attività continua.

Scuotere il telefono, disegnare un cerchio in aria, battere due colpi sul retro. Sono gesti, durano un secondo e poi finiscono. Camminare, correre e stare seduti sono attività, continuano per minuti. Per il modello la differenza sta nella finestra^04.01. Per un gesto deve contenerlo intero, per un'attività basta un pezzo che si ripete.

In pratica. Se non sai se il tuo problema è un gesto o un'attività, chiediti se ha un inizio e una fine. Se li ha, è un gesto.
02 Tutto il resto
Il resto del tempo conta più dei gesti.

Per quasi tutta la giornata il telefono non fa nessun gesto. Sta in tasca, sul tavolo, in mano mentre leggi. Un modello che conosce solo scuotere e cerchio sceglierà sempre uno dei due. Serve una classe^01.03 per tutto il resto, con esempi vari e abbondanti. Spesso è la classe con più esempi di tutte.

In pratica. Registra la classe per il resto facendo cose normali, come sederti o prendere il telefono dal tavolo. I movimenti che somigliano ai gesti evitano proprio i falsi allarmi.
03 Registrare
Venti esempi per gesto, fatti in modi diversi.

Nel laboratorio tieni premuto il pulsante, fai il gesto e lasci. Ogni registrazione diventa un esempio. Venti per gesto bastano per cominciare, purché siano diversi tra loro. Più veloce e più lento, più grande e più piccolo, con la destra e con la sinistra. Se puoi, fallo fare anche a un'altra persona.

In pratica. Chiedi a qualcuno di fare il tuo gesto senza spiegarglielo troppo. Vedrai subito quanti modi ci sono di disegnare un cerchio.
04 Il modello
Una rete piccola sulle caratteristiche.

Ogni esempio diventa una trentina di caratteristiche^04.01, come la media e l'oscillazione di ogni asse. Una rete con due strati piccoli impara a separare le classi da questi numeri. Ha qualche migliaio di pesi e il telefono la addestra in pochi secondi. Intanto guardi due curve, l'errore sugli esempi e quello sugli esempi tenuti da parte.

In pratica. Se la prima curva scende e la seconda risale, il modello sta imparando a memoria. È l'overfitting^01.05. Ferma l'addestramento prima, o aggiungi esempi.
05 Le persone
Il modello deve funzionare con chi non conosce.

Un modello addestrato solo sui tuoi gesti riconosce bene te. Con un'altra persona spesso sbaglia, perché si muove in un altro modo. Per sapere come andrà davvero si tengono da parte tutti gli esempi di una persona, e il modello si prova solo su quelli. Se va bene anche lì, funzionerà con persone nuove.

In pratica. Con tre persone fai tre prove, lasciando fuori una persona alla volta. La media delle tre dice quanto è bravo il modello con qualcuno mai visto.
06 Gli scambi
Una tabella dice quali classi si confondono.

Il totale delle risposte giuste nasconde dove sta il problema. Una tabella che incrocia la classe giusta con quella data dal modello lo mostra. Sulla diagonale ci sono i successi, fuori gli scambi. Se il cerchio viene preso per il resto dieci volte, sai quale gesto registrare meglio.

In pratica. Guarda gli scambi prima di aggiungere esempi a caso. Di solito si confondono due classi tra loro, e le altre vanno già bene.
07 Dal vivo
Tre risposte uguali di fila, poi l'azione.

Dal vivo il modello risponde ogni mezzo secondo, anche mentre il gesto è a metà. Una risposta isolata può essere sbagliata. Per questo si aspetta che due o tre finestre di fila diano la stessa classe con una percentuale alta. Poi si fa una pausa di un secondo, così lo stesso gesto non viene contato due volte.

In pratica. Scegli gesti diversi tra loro e dal resto della giornata. Scuotere forte funziona meglio di un piccolo giro del polso, che capita di continuo.

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(Approfondisci)

Qualche numero in più.

(01)

Cosa si impara da UCI HAR

Nel dataset UCI HAR trenta persone hanno camminato, salito e sceso le scale, e sono state sedute, in piedi e sdraiate con un telefono alla cintura. I primi modelli sulle 561 caratteristiche sbagliavano pochissimo sulle attività con movimento. Quasi tutti gli errori stavano tra seduto e in piedi.

È la lezione della tabella degli scambi. Un solo punto debole, preciso, spiega quasi tutto l'errore. Per separare seduto e in piedi con un telefono alla cintura non serve un modello più grande. Serve un'informazione in più, per esempio l'angolo della coscia, che dalla cintura non si misura.

(02)

Reti che leggono le tracce

Invece delle caratteristiche calcolate a mano si può dare alla rete la finestra intera, 100 righe per 6 colonne. Filtri piccoli scorrono lungo il tempo, come nelle immagini ma su una dimensione sola, e trovano da soli i disegni utili. Si chiama convoluzione a una dimensione.

Rende di più quando i gesti sono tanti o simili, ma chiede più esempi e più calcoli. Con tre o quattro gesti ben diversi e venti esempi l'uno, le caratteristiche e una rete piccola restano la scelta migliore, e si capisce anche perché il modello sbaglia.

(03)

Lasciare fuori una persona

Se mescoli gli esempi di tutti e ne tieni da parte uno su cinque a caso, tra le prove finiscono gesti della stessa persona che il modello ha già visto. Il voto sale, ma dice poco su una persona nuova.

Il metodo onesto si chiama leave one subject out, lasciane fuori uno. Con N persone si addestrano N modelli, ognuno senza una persona, e ognuno si prova sulla persona esclusa. La media dei voti è quella che vedrai con chi userà l'app. Di solito è più bassa, ed è giusto saperlo prima.

(Prova sul telefono)

Tre gesti con il telefono in mano

Nel laboratorio insegni al telefono tre gesti scelti da te. Servono dieci minuti e, se puoi, una seconda persona per l'ultima prova.

Apri il laboratorio e scegli l'ingresso Movimento.
Crea tre classi, per esempio scuoti, cerchio e resto.
Registra 20 esempi per gesto, variando velocità e mano. Per resto fai due registrazioni continue da 15 secondi. Premi Registrazione continua, muoviti in modo normale e premi di nuovo per fermare.
Premi Addestra e guarda le due curve. In Valuta trovi la tabella degli scambi.
In Usa premi Prova dal vivo. Poi fai provare il modello a un'altra persona e conta quante volte sbaglia.

Apri il laboratorio →

(Verifica)

4 domande per chiudere la lezione.

Quando rispondi a tutte, la lezione risulta fatta e sulla mappa la sua pietra diventa gialla. Conta rispondere, non il punteggio.

(01)

Qual è la differenza tra un gesto e un'attività, per il modello?
(02)

Il modello conosce solo scuoti e cerchio. Cosa succede quando appoggi il telefono sul tavolo?
(03)

Come si scopre se il modello funziona con persone nuove?
(04)

Perché si aspettano due o tre risposte uguali di fila prima di agire?

Parole nuove, e dove sono spiegate

Gesto e attivitàcapitolo 1

Fonti e letture

Per chiudere la lezione rispondi alla verifica

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