Research Article

MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİNİN ADIM KİNEMATİKLERİ KULLANILARAK MAKİNE ÖĞRENME YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ

Volume: 13 Number: 2 August 15, 2022
EN TR

MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİNİN ADIM KİNEMATİKLERİ KULLANILARAK MAKİNE ÖĞRENME YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ

Abstract

Maksimal oksijen tüketimi (maxVO2) aerobik kapasitenin doğrudan göstergesidir. Bu sebeple hem spor branşlarında hem de klinikte maxVO2 ölçümü oldukça büyük öneme sahiptir. Ancak maxVO2 ölçüm sistemlerinin maliyetli oluşu farklı analiz yöntemlerinin belirlenmesi ihtiyacını ortaya çıkarmıştır. Bu çalışmada da antropometrik, kinematik, kalp atım hızı ve adım parametreleri kullanılarak makine öğrenme modelleri ile maxVO2 değerlerinin tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Çalışmaya katılan 52 erkek sporcunun koşu bandında yapılan üç farklı koşu hızında maxVO2 değerleri ve kalp atım hızları belirlenmiş, antropometrik ve kinematik veriler ile birlikte değerlendirilmiştir. Yaş, boy, vücut ağırlığı, kalp atım hızı, bacak uzunluğu, uyluk uzunluğu, hız, adım frekansı, adım uzunluğu parametreleri makine öğrenme modellerine girdi olarak sunularak maxVO2 değerinin hesaplanması istenmiştir. Ayrıca dört farklı makine öğrenme modeli (lineer regresyon, destek vektör makineleri, karar ağaçları ve gauss süreç regresyonu) denenerek en başarılı yaklaşımın hangisi olduğu incelenmiştir. Gauss Süreç Regresyonu modelinin en başarılı tahmin (R2=0.99) ve en düşük hata oranı (RMSE=0.012) ile maxVO2 değerini tahmin ettiği belirlenmiştir. Sonuç olarak çalışma kapsamında temel antropometrik ölçümler (boy, vücut ağırlığı, bacak ve uyluk uzunluğu), kalp atım hızı, hız ve adım parametreleri (adım frekansı ve adım uzunluğu) kullanılarak maxVO2 değerleri hem submaksimal hem de maksimal değerlerde başarılı olarak tahmin edilmiştir.

Keywords

References

  1. Abut, F., & Akay, M. F. (2015). Machine learning and statistical methods for the prediction of maximal oxygen uptake: recent advances. Medical Devices (Auckland, NZ), 8, 369.
  2. Abut, F., Akay, M. F.,George, J. (2016). Developing new VO2max prediction models from maximal, submaximal and questionnaire variables using support vector machines combined with feature selection. Comput Biol Med, 79, 182-192. https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2016.10.018
  3. Abut, F., Akay, M. F., Yildiz, I., & George, J. (2015). Performance comparison of different machine learning methods for prediction of maximal oxygen uptake from submaximal data. Proceedings of the Eighth Engineering and Technology Symposium, Ankara, Turkey,
  4. Akay, M. F., Özsert, G.,George, J. (2014). Destek Vektör Makineleri Kullanilarak Submaksimal Verilerden Maksimum Oksijen Tüketiminin Tahmin Edilmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 16(48), 42-48.
  5. Akay, M. F., Zayid, E. I. M., Aktürk, E., & George, J. D. (2011). Artificial neural network-based model for predicting VO2max from a submaximal exercise test. Expert Systems with Applications, 38(3), 2007-2010. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2010.07.135
  6. Ashfaq, A., Cronin, N., & Müller, P. (2022). Recent advances in machine learning for maximal oxygen uptake (VO2 max) prediction: A review. Informatics in Medicine Unlocked, 100863.
  7. Balke, B., & Ware, R. W. (1959). An experimental study of physical fitness of Air Force personnel. U.S. Armed Forces Med J 10:675-688
  8. Beltrame, T., Amelard, R., Wong, A., & Hughson, R. L. (2017). Prediction of oxygen uptake dynamics by machine learning analysis of wearable sensors during activities of daily living. Scientific reports, 7(1), 1-8.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Sports Medicine

Journal Section

Research Article

Publication Date

August 15, 2022

Submission Date

April 2, 2022

Acceptance Date

August 2, 2022

Published in Issue

Year 2022 Volume: 13 Number: 2

APA
Uslu, S., Hindistan, İ. E., & Çetin, E. (2022). MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİNİN ADIM KİNEMATİKLERİ KULLANILARAK MAKİNE ÖĞRENME YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ. Spor Ve Performans Araştırmaları Dergisi, 13(2), 201-216. https://doi.org/10.17155/omuspd.1097679
AMA
1.Uslu S, Hindistan İE, Çetin E. MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİNİN ADIM KİNEMATİKLERİ KULLANILARAK MAKİNE ÖĞRENME YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ. Spor ve Performans Araştırmaları Dergisi. 2022;13(2):201-216. doi:10.17155/omuspd.1097679
Chicago
Uslu, Serkan, İbrahim Ethem Hindistan, and Emel Çetin. 2022. “MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİNİN ADIM KİNEMATİKLERİ KULLANILARAK MAKİNE ÖĞRENME YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ”. Spor Ve Performans Araştırmaları Dergisi 13 (2): 201-16. https://doi.org/10.17155/omuspd.1097679.
EndNote
Uslu S, Hindistan İE, Çetin E (August 1, 2022) MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİNİN ADIM KİNEMATİKLERİ KULLANILARAK MAKİNE ÖĞRENME YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ. Spor ve Performans Araştırmaları Dergisi 13 2 201–216.
IEEE
[1]S. Uslu, İ. E. Hindistan, and E. Çetin, “MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİNİN ADIM KİNEMATİKLERİ KULLANILARAK MAKİNE ÖĞRENME YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ”, Spor ve Performans Araştırmaları Dergisi, vol. 13, no. 2, pp. 201–216, Aug. 2022, doi: 10.17155/omuspd.1097679.
ISNAD
Uslu, Serkan - Hindistan, İbrahim Ethem - Çetin, Emel. “MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİNİN ADIM KİNEMATİKLERİ KULLANILARAK MAKİNE ÖĞRENME YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ”. Spor ve Performans Araştırmaları Dergisi 13/2 (August 1, 2022): 201-216. https://doi.org/10.17155/omuspd.1097679.
JAMA
1.Uslu S, Hindistan İE, Çetin E. MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİNİN ADIM KİNEMATİKLERİ KULLANILARAK MAKİNE ÖĞRENME YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ. Spor ve Performans Araştırmaları Dergisi. 2022;13:201–216.
MLA
Uslu, Serkan, et al. “MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİNİN ADIM KİNEMATİKLERİ KULLANILARAK MAKİNE ÖĞRENME YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ”. Spor Ve Performans Araştırmaları Dergisi, vol. 13, no. 2, Aug. 2022, pp. 201-16, doi:10.17155/omuspd.1097679.
Vancouver
1.Serkan Uslu, İbrahim Ethem Hindistan, Emel Çetin. MAKSİMUM OKSİJEN TÜKETİMİNİN ADIM KİNEMATİKLERİ KULLANILARAK MAKİNE ÖĞRENME YÖNTEMLERİYLE BELİRLENMESİ. Spor ve Performans Araştırmaları Dergisi. 2022 Aug. 1;13(2):201-16. doi:10.17155/omuspd.1097679