Dr. Hui Liu

Hui Liu

Enrique-Schmidt-Str. 5
Cartesium, Room 2.51
28359 Bremen

+49(0)421-218-64278

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0000-0002-6850-9570

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I am a researcher at the Cognitive Systems Lab (CSL), University of Bremen, focusing on biomedical engineering, biosignal processing, human activity recognition (HAR), rehabilitation assistance, machine learning (ML), robotics, virtual reality, and music information retrieval (MIR). I was/am co-responsible for the following multi-partner projects:

+ Arthrokinemat, BMWi (Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Protection, Germany) — development of a learning, adaptive, sensor-based measurement system to prevent arthrosis activation when the knee joint is overloaded. 
+ ETAP, BMG (Federal Ministry of Health, Germany) — evaluation of semi-automated care processes in long-term care using AI-based movement monitoring as an example.
+ IntEL4CoRo, BMBF (Federal Ministry of Education and Research, Germany) — interactive learning environment for cognitive robotics.

I developed the first mobile system that senses and recognizes its users' movements in real-time, utilizing proximity wearable sensors integrated into a knee bandage, which won the Best Paper Award (Student Author) at BIODEVICES (2019). I invented Motion Units, a human activity modeling method with interpretability, generalizability, and expandability, rationalizing knowledge from kinesiology and automatic speech recognition into HAR research (2021). I collected and shared a 19-channel 22-activity 20-subject human activity dataset CSL-SHARE (Cognitive Systems Lab Sensor-based Human Activity REcordings), applying various types of wearable sensors and a knee bandage as a novel sensor carrier, on which six-hour data of an 11.52-h recording are well segmented, annotated, and post-verified (2021). Demonstrated in many international academic and industrial occasions, our wearable sensor-based activity recognition technologies and systems have been widely recognized. In 2022, I proposed novel variants of the pitch histogram, the merged pitch histogram and the pitch-duration histogram, and successfully applied them to ethnomusicology studies and singing aids. Currently, I have two technology patents pending.

Recently, my international collaboration has expanded to include research in geophysics, disease diagnosis, singing audio processing, orthotics, and exoskeletons, for which a considerable number of topics are carried out in parallel. I always eagerly await new interdisciplinary and cross-border cooperation in various fields!


Forschungsinteressen und Schlüsselwörter

  • Wearables

      • Kabelloses Körpersensor-Netzwerk (Wireless Body Sensor Network, WBSN)
      • Körperbereichsnetzwerk (Body Area Network, BAN)
      • Inertialsensoren und Trägheitsmesseinheit (Inertial Measurement Unit, IMU)
      • Elektromyografie (EMG), Elektrogoniometer und andere tragbare Sensoren
      • Allgegenwärtiges/pervasives Rechnen
    • Big Data

      • Multimodale Datenvisualisierung
      • Statistische Analyse
      • Organisation, Betrieb und Nachverarbeitung der Big-Data-Erfassung
      • Automatische und halbautomatische Segmentierung und Annotation
      • Freigeben von Open-Source-Datensätzen zu menschlichen Aktivitäten CSL-SHARE
    • Digitale Signalverarbeitung (Digital Signal Processing, DSP)

      • Multisensorische und mehrkanalige Biosignalverarbeitung
      • Vorverarbeitung und Merkmalsextraktion
      • Verarbeitung von Zeitreihen
      • Biosignale und Benutzerschnittstellen
    • Maschinelles Lernen (ML) / Künstliche Intelligenz (KI)

      • Merkmalsauswahl und Merkmalsraumreduzierung
      • Frühe Fusion und späte Fusion
      • Hidden Markov Model (HMM)
      • CNN, RNN und ResNet
      • Modelltraining, Dekodierung und Auswertung
    • Aktivitätserkennung (Human Activity Recognition, HAR)

      • Forschungspipeline zur Erkennung menschlicher Aktivitäten: HAR-Pipeline
      • Fortschrittliche Modellierung menschlicher Aktivitäten: Motion Units
      • HAR-Softwareentwicklung: Activity Signal Kit (ASK)
      • Echtzeit-System für HAR: Activity Signal Kit Echtzeit-Decoder (ASKED)
      • On-the-fly plug-and-play HAR-Funktionalitäten: Activity Signal Kit Plug-And-PlAy (ASKPAPA)
      • Interne Sensorik und tragbarer Computer für HAR
    • Biomedizinische Technik (Biomedical Engineering, BME)

      • Rehabilitationsunterstützung
      • Arthritis und Kniebandage
      • Handy-Anwendung für die medizinische Hilfsversorgung
      • Virtuelle Realität (VR) and vermischte Realität (Mixed Reality, MR) für BME
    • Musik-Informationsbeschaffung (Music Information Retrieval, MIR)

      • Merkmalsextraktion von Melodietonhöhenstatistiken
      • MIR-basierte Gesangsunterstützung für Amateure
      • Gemeinsame Verarbeitung von Tonhöhenstatistiken und Audiosignalen



    Akademische Aktivitäten und Beiträge

    • Editorial Board

      • (Frontiers) ... in Big Data

      • (Frontiers) ... in Artificial Intelligence

    • Editor

      • (Frontiers) ... in Behavioral Neuroscience

    • Peer Reviewer (Journals and Conferences)

      • (Springer Nature) Nature Communications

      • (Springer Nature) Computer Science

      • (Springer) Frontiers of Information Technology & Electrical Engineering

      • (Elsevier) Biomedical Signal Processing and Control

      • (Frontiers) ... in Medicine

      • (Frontiers) ... in Big Data

      • (Frontiers) ... in Artificial Intelligence

      • (MDPI) Biosensors

      • (MDPI) Sensors
      • (MDPI) Applied Sciences

      • (MDPI) Entropy

      • (MDPI) Electronics

      • (MDPI) Micromachines

      • (MDPI) Informatics

      • (IEEE) BHI-BSN

    • YERUN (Young European Research Universities Network) Research Mobility Awards (YRMA)

    • Universidade Nova de Lisboa (Lissabon, Portugal)

      • Erasmus-Dozentenmobilität
    • Verein der CDHAW-Absolventen und Mitglieder der Tongji-Universität (Düsseldorf)

    • BIOSTEC 2022 - 15th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies  (Wien, Österreich)

      • HEALTHINF Session Chair
    • SIGMAP 2022 - 19th International Conference on Signal Processing and Multimedia Applications (Lissabon, Portugal)

      • Session Chair
    • BIOSTEC 2019 - 12th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies  (Prag, Tschechien)

    • BBDC 2019 - 4th Bremen Big Data Challenge

      • Erfassung, Verarbeitung und Bereitstellung von Big Data
    • Bremen.AI 2019

      • Demonstration der Erkennung menschlicher Aktivitäten in Echtzeit
      • Demonstration einer MR-Spielplattform zur Rehabilitationsunterstützung
    • MindDay 2021

      • Demonstration einer intelligenten Kniebandage
    • CAMPUSiDEEN 2022

      • Preis der Publikumsauswahl
    MindDay 2021
    MindDay 2021
    CAMPUSiDEEN 2022
    CAMPUSiDEEN 2022

    Lehrveranstaltungen

    • Hot Topics in Sensors and Human Activity Research

      • Donnerstag 14:00 – 16:00

    • Biosignale und Benutzerschnittstellen


    Sprechzeiten

    • Allgemeine Sprechstunde: Dienstag 16:00 - 18:00

    • Oder nach vorheriger Vereinbarung per Email


    Publikationen

    Vorherige Veröffentlichung

    Capacity of Cooperative Ad Hoc Networks with Heterogeneous Traffic Patterns (Hui Liu, Xinbing Wang), In ICC 2011 — IEEE International Conference on Communications, pages 1–5, 2011.