Juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla

Kestävyysliikunnan, erityisesti juoksun, suosio on jo pitkään ollut suurta. Viime vuosien aikana ihmisten kiinnostus urheilusuoritustensa mittaamiseen on kasvanut. Teknologian kehittymisen myötä markkinoille onkin alkanut ilmestyä erilaisia laitteita ja sovelluksia liikunnan harrastajille oman kunto...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Altio, Suvi
Other Authors: Liikuntatieteellinen tiedekunta, Faculty of Sport and Health Sciences, Liikuntabiologian laitos, Department of Biology of Physical Activity, University of Jyväskylä, Jyväskylän yliopisto
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2016
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/50963
_version_ 1826225766418874368
author Altio, Suvi
author2 Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikuntabiologian laitos Department of Biology of Physical Activity University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_facet Altio, Suvi Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikuntabiologian laitos Department of Biology of Physical Activity University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto Altio, Suvi Liikuntatieteellinen tiedekunta Faculty of Sport and Health Sciences Liikuntabiologian laitos Department of Biology of Physical Activity University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_sort Altio, Suvi
datasource_str_mv jyx
description Kestävyysliikunnan, erityisesti juoksun, suosio on jo pitkään ollut suurta. Viime vuosien aikana ihmisten kiinnostus urheilusuoritustensa mittaamiseen on kasvanut. Teknologian kehittymisen myötä markkinoille onkin alkanut ilmestyä erilaisia laitteita ja sovelluksia liikunnan harrastajille oman kuntonsa seuraamiseen sekä sen kehittämisen tueksi. Yksi tällainen inertiaaliantureihin perustuva tuoteinnovaatio keskittyy juoksuaskeleen kinematiikan mittaamiseen. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, voidaanko inertiaaliantureilla mitattujen kinemaattisten muuttujien avulla ennustaa juoksun energiankulutusta. Tutkimuksessa oli 16 koehenkilöä (5 naista ja 11 miestä), jotka kaikki kuuluivat samaan maratonkouluun. Mittaukset suoritettiin juoksumatolla VO2max-testin yhteydessä, jossa energiankulutusta mitattiin hengityskaasuanalysaattorin avulla. Tilastollisesti kinemaattisten muuttujien ja suhteellisen sekä kokonaisenergiankulutuksen välisiä suhteita eri juoksunopeuksilla tutkittiin korrelaatiokertoimien ja lineaarisen regressioanalyysin avulla. Lisäksi tutkimuksessa tarkasteltiin graafisesti inertiaaliantureilla mitattujen kinemaattisten muuttujien käyttäytymistä eri juoksunopeuksilla ja verrattiin näitä tuloksia aiempien tutkimusten tuloksiin. Tässä tutkimuksessa juoksun kinemaattisten muuttujien ja energiankulutuksen välillä ei havaittu merkittävää yhteyttä. Kinemaattisten muuttujien ja energiankulutuksen väliset korrelaatiokertoimet eivät olleet tilastollisesti merkitseviä, ja niiden arvot vaihtelivat positiivisten ja negatiivisten arvojen välillä eri juoksunopeuksilla. Tulosten perusteella ei voida tehdä päätelmiä siitä, miten tietyn kinemaattisen muuttujan arvon muuttuminen vaikuttaa energiankulutukseen. Vain askeltiheyden ja kokonaisenergiankulutuksen välinen korrelaatiokerroin oli kaikilla nopeuksilla negatiivinen. Lineaarisella regressioanalyysillä ei löytynyt yhtäkään tilastollisesti merkitsevää tulosta, jossa jollakin taustamuuttujien ja kinemaattisten muuttujien yhdistelmällä voitaisiin selittää juoksun energiankulutusta. Nämä tulokset viittaavat siihen, että luotettavan mallin löytäminen energiankulutuksen ennustamiseen kinemaattisten muuttujien avulla on haastavaa. Luotettavien tulosten saamiseksi koehenkilöjoukko oli kuitenkin liian pieni ja juoksutaustansa puolesta hyvin homogeeninen. Kinemaattisten muuttujien käyttäytymistä eri juoksunopeuksilla verrattiin aiempien tutkimusten tuloksiin. Vertailun perusteella voidaan todeta, että tässä tutkimuksessa näiden muuttujien arvojen muutokset olivat hyvin samankaltaisia kuin muissa juoksumatolla tai tasaisella alustalla tehdyissä juoksututkimuksissa. Vain askeleen jarrutusvaiheen aikaisen nopeuden hidastumisen tulokset olivat ristiriidassa aiempien tutkimustulosten kanssa. The popularity of endurance exercise, especially running, has long been wide. In recent years, people's interest in the measurement of their athletic performance has increased. Technological advances have made it possible that consumer devices and applications have appeared for fitness enthusiasts to monitor their own condition, and to support its development. One such product innovation, based on inertial sensors, focuses on the measurement of running stride kinematics. The purpose of this study was to determine if it is possible to predict the energy expenditure of running with the kinematic variables. The study had 16 subjects (5 female and 11 male), who all belonged to the same marathon school. The measurements were carried out on a treadmill during the VO2max test. The energy expediture was measured by a respiratory gas analyzer. The relationships between the kinematic variables and energy expenditure were examined statistically using correlation coefficients and linear regression analysis. In addition, the study examined graphically the changes of kinematic variables, measured by inertial sensors, between different running speeds and compared the results with those of previous studies. No remarkable relationships between the kinematic variables and the energy expenditure were found in these study. The correlation coefficients between the kinematic variables and energy expenditure were not statistically significant, and their values ranged between positive and negative values between different running speeds. Based on the results, it can not be concluded how a change in the value of a kinematic variable affects the energy expenditure. Only the correlation coefficient between the stride rate and the total energy expenditure was negative at all speeds. Linear regression analysis did not find any statistically significant results with any combination of the background variables and kinematic variables, which could explain the energy expenditure of running. These results suggest that finding a reliable model for predicting the energy expenditure using kinematic variables is difficult. Moreover, the number of subjects in this study was too small and their running background was very homogeneous in order to obtain reliable results. Changes in the values of the kinematic variables between different running speeds were compared with the results of previous studies. Based on the comparison, it can be concluded that in this study the changes in the values of these variables were very similar to the results of other studies on the treadmill or overground running. Only the results of the deceleration of the running speed during braking phase disagreed with results of the previous studies.
first_indexed 2023-03-22T09:57:04Z
format Pro gradu
fullrecord [{"key": "dc.contributor.author", "value": "Altio, Suvi", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2016-08-17T18:12:06Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2016-08-17T18:12:06Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2016", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.other", "value": "oai:jykdok.linneanet.fi:1571451", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/50963", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Kest\u00e4vyysliikunnan, erityisesti juoksun, suosio on jo pitk\u00e4\u00e4n ollut suurta. Viime vuosien aikana ihmisten kiinnostus urheilusuoritustensa mittaamiseen on kasvanut. Teknologian kehittymisen my\u00f6t\u00e4 markkinoille onkin alkanut ilmesty\u00e4 erilaisia laitteita ja sovelluksia liikunnan harrastajille oman kuntonsa seuraamiseen sek\u00e4 sen kehitt\u00e4misen tueksi. Yksi t\u00e4llainen inertiaaliantureihin perustuva tuoteinnovaatio keskittyy juoksuaskeleen kinematiikan mittaamiseen. T\u00e4m\u00e4n tutkimuksen tarkoituksena oli selvitt\u00e4\u00e4, voidaanko inertiaaliantureilla mitattujen kinemaattisten muuttujien avulla ennustaa juoksun energiankulutusta. Tutkimuksessa oli 16 koehenkil\u00f6\u00e4 (5 naista ja 11 miest\u00e4), jotka kaikki kuuluivat samaan maratonkouluun. Mittaukset suoritettiin juoksumatolla VO2max-testin yhteydess\u00e4, jossa energiankulutusta mitattiin hengityskaasuanalysaattorin avulla. Tilastollisesti kinemaattisten muuttujien ja suhteellisen sek\u00e4 kokonaisenergiankulutuksen v\u00e4lisi\u00e4 suhteita eri juoksunopeuksilla tutkittiin korrelaatiokertoimien ja lineaarisen regressioanalyysin avulla. Lis\u00e4ksi tutkimuksessa tarkasteltiin graafisesti inertiaaliantureilla mitattujen kinemaattisten muuttujien k\u00e4ytt\u00e4ytymist\u00e4 eri juoksunopeuksilla ja verrattiin n\u00e4it\u00e4 tuloksia aiempien tutkimusten tuloksiin.\nT\u00e4ss\u00e4 tutkimuksessa juoksun kinemaattisten muuttujien ja energiankulutuksen v\u00e4lill\u00e4 ei havaittu merkitt\u00e4v\u00e4\u00e4 yhteytt\u00e4. Kinemaattisten muuttujien ja energiankulutuksen v\u00e4liset korrelaatiokertoimet eiv\u00e4t olleet tilastollisesti merkitsevi\u00e4, ja niiden arvot vaihtelivat positiivisten ja negatiivisten arvojen v\u00e4lill\u00e4 eri juoksunopeuksilla. Tulosten perusteella ei voida tehd\u00e4 p\u00e4\u00e4telmi\u00e4 siit\u00e4, miten tietyn kinemaattisen muuttujan arvon muuttuminen vaikuttaa energiankulutukseen. Vain askeltiheyden ja kokonaisenergiankulutuksen v\u00e4linen korrelaatiokerroin oli kaikilla nopeuksilla negatiivinen. Lineaarisella regressioanalyysill\u00e4 ei l\u00f6ytynyt yht\u00e4k\u00e4\u00e4n tilastollisesti merkitsev\u00e4\u00e4 tulosta, jossa jollakin taustamuuttujien ja kinemaattisten muuttujien yhdistelm\u00e4ll\u00e4 voitaisiin selitt\u00e4\u00e4 juoksun energiankulutusta. N\u00e4m\u00e4 tulokset viittaavat siihen, ett\u00e4 luotettavan mallin l\u00f6yt\u00e4minen energiankulutuksen ennustamiseen kinemaattisten muuttujien avulla on haastavaa. Luotettavien tulosten saamiseksi koehenkil\u00f6joukko oli kuitenkin liian pieni ja juoksutaustansa puolesta hyvin homogeeninen. Kinemaattisten muuttujien k\u00e4ytt\u00e4ytymist\u00e4 eri juoksunopeuksilla verrattiin aiempien tutkimusten tuloksiin. Vertailun perusteella voidaan todeta, ett\u00e4 t\u00e4ss\u00e4 tutkimuksessa n\u00e4iden muuttujien arvojen muutokset olivat hyvin samankaltaisia kuin muissa juoksumatolla tai tasaisella alustalla tehdyiss\u00e4 juoksututkimuksissa. Vain askeleen jarrutusvaiheen aikaisen nopeuden hidastumisen tulokset olivat ristiriidassa aiempien tutkimustulosten kanssa.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "The popularity of endurance exercise, especially running, has long been wide. In recent years, people's interest in the measurement of their athletic performance has increased. Technological advances have made it possible that consumer devices and applications have appeared for fitness enthusiasts to monitor their own condition, and to support its development. One such product innovation, based on inertial sensors, focuses on the measurement of running stride kinematics. The purpose of this study was to determine if it is possible to predict the energy expenditure of running with the kinematic variables. The study had 16 subjects (5 female and 11 male), who all belonged to the same marathon school. The measurements were carried out on a treadmill during the VO2max test. The energy expediture was measured by a respiratory gas analyzer. The relationships between the kinematic variables and energy expenditure were examined statistically using correlation coefficients and linear regression analysis. In addition, the study examined graphically the changes of kinematic variables, measured by inertial sensors, between different running speeds and compared the results with those of previous studies.\nNo remarkable relationships between the kinematic variables and the energy expenditure were found in these study. The correlation coefficients between the kinematic variables and energy expenditure were not statistically significant, and their values ranged between positive and negative values between different running speeds. Based on the results, it can not be concluded how a change in the value of a kinematic variable affects the energy expenditure. Only the correlation coefficient between the stride rate and the total energy expenditure was negative at all speeds. Linear regression analysis did not find any statistically significant results with any combination of the background variables and kinematic variables, which could explain the energy expenditure of running. These results suggest that finding a reliable model for predicting the energy expenditure using kinematic variables is difficult. Moreover, the number of subjects in this study was too small and their running background was very homogeneous in order to obtain reliable results. Changes in the values of the kinematic variables between different running speeds were compared with the results of previous studies. Based on the comparison, it can be concluded that in this study the changes in the values of these variables were very similar to the results of other studies on the treadmill or overground running. Only the results of the deceleration of the running speed during braking phase disagreed with results of the previous studies.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted using Plone Publishing form by Suvi Altio (sujoalti) on 2016-08-17 18:12:05.371558. Form: Pro gradu -lomake (https://kirjasto.jyu.fi/julkaisut/julkaisulomakkeet/pro-gradu-lomake). JyX data: [jyx_publishing-allowed (fi) =False]", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by jyx lomake-julkaisija (jyx-julkaisija.group@korppi.jyu.fi) on 2016-08-17T18:12:05Z\nNo. of bitstreams: 2\nURN:NBN:fi:jyu-201608173818.pdf: 938974 bytes, checksum: 3c6f2a4355664c95683e5ad902018731 (MD5)\nlicense.html: 1125 bytes, checksum: ba18e8b3ff75e7f3d26b3df88b819d43 (MD5)", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2016-08-17T18:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2\nURN:NBN:fi:jyu-201608173818.pdf: 938974 bytes, checksum: 3c6f2a4355664c95683e5ad902018731 (MD5)\nlicense.html: 1125 bytes, checksum: ba18e8b3ff75e7f3d26b3df88b819d43 (MD5)\n Previous issue date: 2016", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "1 verkkoaineisto (71 sivua)", "language": null, "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "juoksun kinematiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "juoksun energiankulutus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "juoksun taloudellisuus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "inertiaalianturit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla", "language": null, "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201608173818", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Liikuntatieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sport and Health Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Liikuntabiologian laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Biology of Physical Activity", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Biomekaniikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Biomechanics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.updated", "value": "2016-08-17T18:12:06Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "updated", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.collaborator", "value": "business", "language": null, "element": "contractresearch", "qualifier": "collaborator", "schema": "yvv"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": null, "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "yvv.contractresearch.initiative", "value": "order", "language": null, "element": "contractresearch", "qualifier": "initiative", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "restrictedAccess", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "5012", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "liikeoppi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "juoksu", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "energiankulutus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accessrights", "value": "Aineistoon p\u00e4\u00e4sy\u00e4 on rajoitettu tekij\u00e4noikeussyist\u00e4. Aineisto on luettavissa Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopiston kirjaston arkistoty\u00f6asemalta. Ks. https://kirjasto.jyu.fi/fi/tyoskentelytilat/laitteet-ja-tilat.", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accessrights", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accessrights", "value": "This material has a restricted access due to copyright reasons. It can be read at the workstation at Jyv\u00e4skyl\u00e4 University Library reserved for the use of archival materials: https://kirjasto.jyu.fi/en/workspaces/facilities.", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": "accessrights", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_50963
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:54:13Z
main_date 2016-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2016
publishDate 2016
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Altio, Suvi Juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla juoksun kinematiikka juoksun energiankulutus juoksun taloudellisuus inertiaalianturit Biomekaniikka Biomechanics 5012 liikeoppi juoksu energiankulutus
title Juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla
title_full Juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla
title_fullStr Juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla Juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla
title_full_unstemmed Juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla Juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla
title_short Juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla
title_sort juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla
title_txtP Juoksun energiankulutuksen ennustaminen inertiaaliantureilla
topic juoksun kinematiikka juoksun energiankulutus juoksun taloudellisuus inertiaalianturit Biomekaniikka Biomechanics 5012 liikeoppi juoksu energiankulutus
topic_facet 5012 Biomechanics Biomekaniikka energiankulutus inertiaalianturit juoksu juoksun energiankulutus juoksun kinematiikka juoksun taloudellisuus liikeoppi
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/50963 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201608173818
work_keys_str_mv AT altiosuvi juoksunenergiankulutuksenennustamineninertiaaliantureilla