J 2020

Analysis of Various Fractional Order Derivatives Approaches in Assessment of Graphomotor Difficulties

MUCHA, Ján, Jiří MEKYSKA, Zoltán GALÁŽ, Marcos FAUNDEZ-ZANUY, Vojtěch ZVONČÁK et. al.

Základní údaje

Originální název

Analysis of Various Fractional Order Derivatives Approaches in Assessment of Graphomotor Difficulties

Autoři

MUCHA, Ján (703 Slovensko, garant), Jiří MEKYSKA (203 Česká republika), Zoltán GALÁŽ (703 Slovensko), Marcos FAUNDEZ-ZANUY (724 Španělsko), Vojtěch ZVONČÁK (203 Česká republika), Katarína ŠAFÁROVÁ (703 Slovensko, domácí), Tomáš URBÁNEK (203 Česká republika, domácí), Jana Marie HAVIGEROVÁ (203 Česká republika, domácí), Jiřina BEDNÁŘOVÁ (203 Česká republika) a Zdeněk SMÉKAL (203 Česká republika)

Vydání

IEEE Access, USA, IEEE Xplore Digital Library, 2020, 2169-3536

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

50102 Psychology, special ;

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.367

Kód RIV

RIV/00216224:14210/20:00114562

Organizační jednotka

Filozofická fakulta

UT WoS

000598238200001

Klíčová slova anglicky

fractional calculus; fractional order derivatives; graphomotor difficulties; graphonomics; online handwriting

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 22. 4. 2021 10:38, Mgr. Igor Hlaváč

Anotace

V originále

Graphomotor disabilities (GD) are present in up to 30% of school-aged children and are associated with several symptoms in the field of kinematics. Although the basic kinematic features such as velocity, acceleration, and jerk were proved to effectively quantify these symptoms, a recent body of research identified that the theory of fractional calculus can be used to even improve the objective GD assessment. The goal of this study is to extend the current knowledge in this field and explore the abilities of several fractional order derivatives (FD) approximations to estimate the severity of GD in the children population. We enrolled 85 children attending the 3rd and 4th grade of primary school, who performed a combined loop task on a digitizing tablet. Their performance was rated by psychologists and the online handwriting signals were parametrised by kinematic features utilising three FD approximations: Grünwald-Letnikov’s, Riemann–Liouville’s, and Caputo’s. In this study, we showed the differences across the employed FD approaches for the same kinematic handwriting features and their potential in GD analysis. The results suggest that the Riemann-Liouville’s approximation in the field of quantitative GD analysis outperforms the other ones. Using this approach, we were able to estimate the overall score with a low error of 0.65 points, while the scale range is 4. In fact, the psychologists tend to make the error even higher.

Návaznosti

GA18-16835S, projekt VaV
Název: Výzkum pokročilých metod diagnózy a hodnocení vývojové dysgrafie založených na kvantitativní analýze online písma a kresby (Akronym: DiagnosisDysgraphia)
Investor: Grantová agentura ČR, Výzkum pokročilých metod diagnózy a hodnocení vývojové dysgrafie založených na kvantitativní analýze online písma a kresby