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Mathematical programming applied to the decomposition of EMG signals

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Anteprima della tesi: Mathematical programming applied to the decomposition of EMG signals, Pagina 3
Introduction
problem in a reasonable amount of time. The purpose of this study is only a
step of a bigger aim of the Medicine Department of the University of Bres-
cia. This study will help the neuro-mechanics and motor control laboratory.
The mechanical models of the human movement and the biological knowl-
edge of the human body are very developed but there isn’t a correlation yet
between these subjects. To do that, the technique for the decodification of
neural control were already used in the past. The recording of the specific
muscular control is done through EMG. The spinal neurons create nerve
impulses that go to the muscular fibers that contract them self in order
to generate muscular movement. Therefore, we can say that muscles don’t
generate only force and movement, but they also generate electrical activ-
ities that we can record through EMG like a signal. This study may have
several applications. The most obvious purpose is to understand the site
and the extend of injuries as the muscular dystrophy, myasthenia gravis,
carpal tunnel syndrome and the amyotrophic lateral sclerosis. These dis-
eases have symptoms as tingling, numbness, muscle weakness, muscle pain
or cramping, paralysis or involuntary muscle twitching like tics. The second
application referred to prosthesis, the EMG signal is also studied to be used
as a prosthetic command. Therefore, problem analyzed in this study is the
decomposition of the EMG signals through the use of the Mathematical
Programming. EMG signals are recorded though a diagnostic exam that is
the electromyography for a certain number of time instants. The output of
this exam is a series of chronological values (one for each time instant is
considered). These values are the sum of contributes of more than a single
source. The motor-unit is the source that provokes the signal which gener-
ates muscular contraction though the use of action potentials. The problem
is to find a way to decompose this signal in a reasonable amount of time
and in the best possible way in order to understand which sources it is gen-
erated by. We formulate the problem as a MIP problem. The approach that
is used is similar to the Kernel Search, we try to solve the problem reducing
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Mathematical programming applied to the decomposition of EMG signals

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Informazioni tesi

  Autore: Sara Siverio
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2019-20
  Università: Università degli Studi di Brescia
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria gestionale
  Relatore: Renata Mansini
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 245

FAQ

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Parole chiave

tabu search
emg
décomposition
mathematical programming
emg signals
kernel search
mip problem
mathematical formulation

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