Dr. Hui Liu
Enrique-Schmidt-Str. 5
Cartesium, Room 2.14
28359 Bremen
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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 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 (finished 2019).
+ 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 intelligent knee bandage system that senses and recognizes users' activities in real-time, utilizing proximity wearable sensors integrated into the bandage (Best Paper Award, Student Author, 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), 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. Two of my papers on high-level HAR feature design (co-author) and music signal processing (first author), respectively, were the Best Paper Finalists (BIOSIGNALS 2022 and SIGMAP 2022). I received the YERUN (Young European Research Universities Network) Research Mobility Award (YRMA) and the CAMPUSiDEEN Public Choice Award (2022).
Recently, my international collaboration has expanded to include research in 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 Mining (BDM) / Information Retrieval (IR)
- Multimodale Datenvisualisierung
- Statistische Analyse
- Organisation, Betrieb und Nachverarbeitung der Big-Data-Erfassung
- Automatische und halbautomatische Segmentierung und Annotation
- Subsequence Search
- Self-Similarity Matrix und Novelty Search
- 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
Bachelor-/Masterarbeit und HiWi-Stellenangebot
HiWi-Stelle/Bachelor-/Masterarbeit: Software Portierung auf Windows/Android (2023)
Bachelor-/Masterarbeit: Optimale individuelle Tonartbestimmung mit statistischer Unterstützung der Information Retrieval (2023)
Bachelor-/Masterarbeit: Automatische Singschwierigkeitsanalyse von Liedern mit statistischer Unterstützung der Information Retrieval (2023)
Bachelor-/Masterarbeit: Echtzeiterkennung menschlicher Aktivitäten mit Smartphones (2023)
Bachelor-/Masterarbeit: Echtzeiterkennung menschlicher Aktivitäten mit Virtual Reality (2023)
Bachelor-/Masterarbeit: Wearable sensor-based detection of active fingers for interactive piano education (2023)
Bachelor-/Masterarbeit: Comparison of manual, semi-automated, and automatic segmentation of human activity data (2023)
Meine besten wissenschaftlichen Assistenzen und Studierenden (HiWi/BA/MA/Gäste)
Forschungsprojekte
Arthrokinemat
IntETL4Coro
ETAP (Mitwirkung an der Planung)
NF-BWB
Akademische Aktivitäten und Beiträge
Editorial Board
Frontiers in Big Data
Frontiers in Artificial Intelligence
Editor
Frontiers in Behavioral Neuroscience
Guest Editor
(MDPI) Sensors
Ihr Beitrag ist willkommen: Sensors for Human Activity Recognition Edition II
Program Chair
BIOSIGNALS 2024 (in BIOSTEC 2024) – 17th International Conference on Bio-Inspired Systems and Signal Processing (Rom, Italien)
Session Chair
HEALTHINF 2022 (in BIOSTEC 2022) – 15th International Conference on Health Informatics (Wien, Österreich)
SIGMAP 2022 – 19th International Conference on Signal Processing and Multimedia Applications (Lissabon, Portugal)
BIOSTEC 2023 – 16th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies (Lissabon, Portugal)
Peer Reviewer
For over 20 journals, including Nat. Commn., Biomed. Signal Process. Control, Remote Sens., Front. Physiol., Front. Med., Physiol. Meas., Biomimetics, and Biosensors
For various conferences, including IEEE BSN and BHI; ACM ICMI, ISWC, and AUTOMOTIVEUI; ITG
YERUN (Young European Research Universities Network)
YERUN Research Mobility Awards (YRMA), 2021
Universidade Nova de Lisboa (Lissabon, Portugal)
- Erasmus-Dozentenmobilität, 2018
Biosignals Notebooks
Verein der CDHAW-Absolventen und Mitglieder der Tongji-Universität (Düsseldorf)
- Eingeladener Redner: Academics and Art, 2018
BIOSTEC 2019 - 12th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies (Prag, Tschechien)
- Tutorial-Sprecher: From Offline towards Real-Time
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
KIT Adaptive Systems Talks 2022
- Eingeladener Workshop-Sprecher
CAMPUSiDEEN 2022
- Preis der Publikumsauswahl
Lehrveranstaltungen
Hot Topics in Sensors and Human Activity Research
Donnerstag 14:00 – 16:00
Biosignale und Benutzerschnittstellen
Dienstag 14:15 – 16:00
Mittwoch 16:15 – 17:15
- Notenaushang_2020
Ausgewählte Probleme kognitiver Systeme
Grundlagen des maschinellen Lernens (Teilweise: Clusterbildung)
Softwareprojekt II
Bachelor-Projekt: RoboARinth (Wintersemester 2020/2021, Sommersemester 2021)
Sprechzeiten
Allgemeine Sprechstunde: Dienstag 16:00 - 18:00
Oder nach vorheriger Vereinbarung per Email