使用雲端機器學習預測運動時專注力與放鬆度影響之研究

A Study of the Prediction of Attention and Meditation Using Cloud Machine Learning on Exercise

劉仲鑫(Chung-Hsin Liu)；林昀葆(Yun-Bao Lin)

Open Data ； 運動 ； 生理數據 ； 腦波 ； 機器學習 ； Open Data ； exercise ； physiological data ； brainwave ； machine learning

Electronic Commerce Studies

15卷3期（2017 / 09 / 30）

427 - 451

繁體中文

本文以政府資料開放平台的開放資料(Open Data)，探討國人近年來運動習慣狀況，分析運動時的生理狀況。本研究使用腦波儀與行動裝置，搭配自行開發的行動裝置應用程式，擷取與儲存腦波專注力和放鬆度的資料，以預測運動的專注力與放鬆度。希望將科學儀器帶入運動休閒中，達到智慧運動科技的理念。本文使用雲端機器學習平台，將資料透過不同的迴歸演算法進行預測分析。綜合評估演算法模型的決定係數，並給予人們適當的運動方向與建議。實驗結果顯示，在預測專注度的迴歸模型中，以線性迴歸的決定係數0.852817為最高。在預測放鬆度的迴歸模型中，以神經網路迴歸的決定係數0.752456為最高。

This article takes the open data of government information open platform; it explores the exercise of people in recent years, it analyzes the physiological state of exercise. This study uses brainwave and mobile devices to capture and store brainwave attention and meditation information with a self-developed mobile application to predict exercise attention and meditation. Hope that the scientific instruments into the sports and leisure, to the wisdom of the concept of sports technology. This paper uses the cloud machine learning platform to predict and analyze the algorithm by classification and regression, and comprehensively evaluate the decision coefficient of the algorithm model and give the appropriate direction and suggestion of the exercise. Finally, the experimental result shows the machine learning and predicting regression model, the linear regression coefficient of determination is 0.852817.

1. 洪聰敏、石恆星(2009)。腦波在運動心理學研究之應用。應用心理研究，42，123-161。
   連結：
2. 陳敏郎(2015)。健康意識、生活型態以及飲食行為的認知與影響因素之研究─以中部某海線地區民眾為例。健康科技期刊，3(1)，68-91。
   連結：
3. 陳韶華、廖威彰、黃艾君(2012)。探討運動與β─腦內啡之相互作用關係。交大體育學刊，3，53-59。
   連結：
4. 蔡忠昌、劉蕙綾(2006)。運動對腦部功能的影響：多上體育課會影響學業成績嗎。大專體育，87，184-190。
   連結：
5. 蔡英美、王俊明(2006)。中年人運動參與動機、自我效能、知覺運動障礙及運動行為之關係。台灣運動心理學報，9，109-131。
   連結：
6. 周秩年、薛名淳(2016)。運動服務業發展趨勢。TTR 台灣趨勢研究，未出版。
7. Azure Machine Learning【電腦軟體】。Microsoft。
8. 教育部體育署(2015)。運動城市調查各縣市規律運動現況。未出版之統計數據。取自：https://data.gov.tw/dataset/24375
9. 戴遐齡(2015)。中華民國104 年運動城市調查。台北：教育部體育署。
10. 新聞中心(2016 年10 月03 日)。長期推廣運動風氣，新壽獲「運動企業認證」。MoneyDJ 新聞。存取日期： 2016 年12 月28 日， 取自：https://www.moneydj.com/KMDJ/News/NewsViewer.aspx?a=d395898a-0ed2-499e-b15f-24cbafb0cf9a
11. 維基百科研究社(2016 年12 月)。注意力不足過動症。維基百科。存取日期：2016年12 月28 日， 取自： https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%B3%A8%E6%84%8F%E5%8A%9B%E4%B8%8D%E8%B6%B3%E9%81%8E%E5%8B%95%E7%97%87
12. 內政部統計處(2016)。104 年底人口結構分析。存取日期：2016 年12 月28 日，取自：http://www.moi.gov.tw/stat/news_content.aspx?sn=10225
13. 李偉文(2009)。大量運動流汗，有助提升專注力及記憶力。康健雜誌。存取日期：2016 年12 月28 日， 取自：http://www.commonhealth.com.tw/article/article.action?nid=61272
14. 腦波儀【電腦軟體】。台北：神念科技。
15. 世新大學(2013)。中華民國102 年運動城市調查。台北：教育部體育署。
16. 維基百科研究社(2016 年12 月)。Machine Learning。維基百科。存取日期：2016年12 月28 日，取自：https://en.wikipedia.org/wiki/Machine_learning
17. Machine Learning Regression【電腦軟體】。Microsoft。
18. Alex, S.,Vishwanathan S. V. N.(2008).Introduction to Machine Learning.Cambridge University Press.
19. Chuang, L. Y.,Huang, C. J.,Hung, T. M.(2013).The differences in frontal midline theta power between successful and unsuccessful basketball free throws of elite basketball players.International Journal of Psychophysiology,90(3),321-328.
20. Dobashi, N.,Magatani, K.(2009).Development of the EEG measurement method under exercising.Engineering in Medicine and Biology Society, 2009. EMBC 2009. Annual International Conference of the IEEE
21. Gehan, A.,Samiha, M. M.(2011).Effect of regular aerobic exercises on behavioral, cognitive and psychological response in patients with attention deficit-hyperactivity disorder.Life Science Journal,8(2),366-371.
22. Gröpel, P.,Wegner, M.,Schüler, J.(2016).Achievement motive and sport participation.Psychology of Sport and Exercise,27,93-100.
23. Heras, M.,Bayes-Genis, A.,de Isla, L. A.,Sanchis, J.,Avanzas, P.(2014).Physical Exercise and Health.Revista Española de Cardiología (English Edition),67(9),1068-1073.
24. Ledochowski, L.,Stark, R.,Ruedl, G.,Kopp, M.(2016).Physical activity as therapeutic intervention for depression.Der Nervenarzt,88(7),765-778.
25. Swan, M.(2012).Sensor Mania! The Internet of things, wearable computing, objective metrics, and the quantified self-2.0.Journal of Sensor and Actuator Networks,1(3),217-253.
26. Van Hoye, A.,Heuzé, J. P.,Van den Broucke, S.,Sarrazin, P.(2016).Are coaches' health promotion activities beneficial for sport participants? A multilevel analysis.Journal of Science and Medicine in Sport,19(12),1028-1032.
27. 行政院體育委員會(2006)。運動與健康。台北市:行政院體育委員會。
28. 林秀蘭(2004)。如何提昇孩子的專注力。文教新潮，9(2)，27-32。
29. 約翰．瑞提、艾瑞克．海格曼(2009)。運動改造大腦：IQ和EQ大進步的關鍵。野人出版社。
30. 張宏亮、陳美燕、楊裕隆、王傑賢、林建勳、李俞麟(2010)。臺灣大專校院學生運動習慣之分析。大專體育學術專刊，240-255。
31. 楊慧蓮(2013)。碩士論文(碩士論文)。屏東，國立屏東教育大學體育學系。
32. 楊燕餘(2005)。碩士論文(碩士論文)。台北市，台灣師範大學體育學系在職進修碩士班。
33. 劉麗惠(2014)。運動經濟時下最夯的健康商機。貿易雜誌電子報，280，10-13。
34. 蔡鋒樺、楊燦、莊德豐、李昭憲(2011)。銀髮族規律運動習慣對睡眠品質影響之研究。亞洲高齡全人健康及產業發展期刊，1，28-37。
35. 鄭勵君(2012)。行政院體育委員會運動發展基金補助運動產業專題研究計畫報告書行政院體育委員會運動發展基金補助運動產業專題研究計畫報告書,行政院體育委員會。
36. 賴信任(2015)。碩士論文(碩士論文)。彰化縣，大葉大學運動健康管理學系。