รายละเอียดขั้นตอนการดำเนินงานวิจัยระยะที่ 1: การสร้างชุดข้อมูลจลนศาสตร์และแผนกำหนดเวลา (Biomechanical Dataset Construction & Scheduling)

เอกสารฉบับนี้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับขั้นตอนการจัดสร้าง ทวนสอบความเที่ยงตรง และการคำนวณจัดสรรเวลาเก็บข้อมูลชุดข้อมูลจลนศาสตร์ Chen-style Taijiquan Silk Reeling Biomechanical Dataset เพื่อรองรับการฝึกสอนโมเดลปัญญาประดิษฐ์เชิงลึกในระยะที่ 2 ของโครงการดุษฎีนิพนธ์

---

1. ความเชื่อมโยงระหว่าง Research Phases และ Agile Sprints

ในทางวิชาการ (Academic Research) การดำเนินงานจะแบ่งออกเป็น 4 ระยะหลัก (Research Phases) เพื่อควบคุมกรอบโครงสร้างระเบียบวิธีวิจัยทั้งหมด แต่ในขั้นตอนการเขียนโค้ดและพัฒนาจริง เราจะซอยงานย่อยออกเป็น Agile Sprints (รอบละ 2-4 สัปดาห์) เพื่อให้ระบบส่งมอบชิ้นส่วนต่างๆ ได้อย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น:

• Research Phase 1 (สร้าง Dataset) ➡️ จับคู่กับ Sprint 1: การทำ Data Collection, Clean Data, Resampling และทำ Data Labeling หลังบ้าน
• Research Phase 2 (พัฒนา Hybrid DL) ➡️ จับคู่กับ Sprint 2 & 3: การเทรนโมเดลจำแนกท่าทางบน Edge และประเมินผลจลนศาสตร์ลำดับขนาดยาวบน Cloud Server

---

2. แผนภาพขั้นตอนกระบวนการสร้างชุดข้อมูล (Data Pipeline Flowchart)

---

3. รายละเอียดกระบวนการทำงานแต่ละขั้นตอน (Phase 1 Process Details)

ขั้นตอนที่ 1: การคัดเลือกกลุ่มตัวอย่าง (Participant Recruitment)

เพื่อความหลากหลายและป้องกันการเรียนรู้จำเพาะกลุ่ม (Overfitting) ชุดข้อมูลจะถูกสร้างจากกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด 3 ระดับความสามารถ (รวมประมาณ 20-30 คน) ดังนี้:

1. ระดับเริ่มต้น (Beginner - L1) [~6-9 คน]: ผู้ฝึกใหม่หรือมีประสบการณ์น้อยกว่า 6 เดือน ทำหน้าที่รวบรวมตัวอย่างข้อผิดพลาดทั่วไป (Negative Samples) เช่น ลำตัวเอียง ข้อศอกลอย น้ำหนักไม่ถ่ายเท
2. ระดับกลาง (Intermediate - L2) [~8-12 คน]: ผู้ฝึกที่มีประสบการณ์ 6 เดือนถึง 3 ปี ทำหน้าที่เก็บความหลากหลายของจังหวะ ความสม่ำเสมอ และข้อผิดพลาดเล็กๆ น้อยๆ ที่อยู่กึ่งกลาง
3. ระดับเชี่ยวชาญ (Expert/Instructor - L3) [~3-5 คน]: อาจารย์ผู้สอนหรือผู้ฝึกที่มีประสบการณ์มากกว่า 3 ปีขึ้นไป ทำหน้าที่เป็นข้อมูลอ้างอิงต้นแบบที่ดีที่สุด (Positive/Ideal Templates) ในการวิเคราะห์และประเมินคุณภาพเชิงชีวกลศาสตร์ (ใช้วิธีเพิ่มรอบบันทึกคนละ 5-10 รอบต่อท่ารำเพื่อสะสมข้อมูลอ้างอิงให้เพียงพอ)

ข้อกำหนดความหลากหลายเชิงประชากรศาสตร์ (Demographic Diversity Requirements)

• ความสมดุลทางเพศและอายุ: สัดส่วนชาย-หญิงใกล้เคียงกัน (50/50) ช่วงอายุครอบคลุม 18-65 ปี
• การกระจายช่วงส่วนสูง (Height Range): ควบคุมสัดส่วนให้มีผู้เข้าร่วมตั้งแต่ความสูง 150 ถึง 185 ซม. เพื่อทวนสอบว่าโมเดลไม่มีความลำเอียงเชิงระยะความยาวกระดูก (Scale-invariant Model)
• ความหลากหลายเชิงรูปร่างและดัชนีมวลกาย (Weight/BMI Range): ครอบคลุมกลุ่มอาสาสมัครตั้งแต่ระดับผอม สมส่วน และผู้มีน้ำหนักตัวมาก เพื่อสร้างความต้านทานต่ออคติกรณีเสื้อผ้าปิดบังจุดปุ่มกระดูกข้อต่อ (Self-occlusion Robustness)
• เป้าหมายข้อมูลสะสม: อย่างน้อย 1,200 ถึง 1,500 ลำดับการรำ (Sequences) (สถิติเฉลี่ย 50-125 เซสชันต่อท่ารำ ครอบคลุมการรำทั้ง 12 ท่ารำหลัก)

---

ขั้นตอนที่ 2: การบันทึกภาพจลนศาสตร์ (Data Acquisition Setup)

• การติดตั้งกล้อง: ใช้เว็บแคมความละเอียดระดับ HD (720p/1080p) ตั้งสูงระดับหน้าอกผู้รำ ห่างออกไป 2-3 เมตร ให้เห็นร่างกายตั้งแต่ศีรษะจรดเท้า (Full-body visible)
• การสอบเทียบ (Calibration): ผู้เข้าร่วมการทดลองต้องยืนทำท่ากางแขน T-Pose ค้างไว้ 3 วินาที เพื่อให้ระบบคำนวณโครงสร้างกระดูกต้นแบบ

---

ขั้นตอนที่ 3: การสกัดจุด 3 มิติ (3D Landmarks Extraction)

ระบบใช้โมเดลคอมพิวเตอร์วิทัศน์ MediaPipe Pose Landmark Model ในการสกัดพิกัดร่างกาย 33 จุด ในรูปแบบพิกัดสามมิติเชิงเวลา $(x,y,z,t)$ ประกอบด้วย:

• พิกัดแกนสะโพกและเอว: จุดที่ 23, 24 (Hips) ใช้หาศูนย์กลางมวลและการเอี้ยวตัว (Waist Axis)
• พิกัดแขนและข้อศอก: จุดที่ 11, 12 (Shoulders), 13, 14 (Elbows), 15, 16 (Wrists) ใช้ประเมินกฎจมข้อศอกและเส้นทางเคลื่อนไหวมือ
• พิกัดเท้าและเข่า: จุดที่ 25, 26 (Knees), 27, 28 (Ankles) ใช้ประเมินความมั่นคงและสมดุลขาล่าง

---

ขั้นตอนที่ 4: การปรับมาตรฐานข้อมูล (Data Preprocessing Pipeline)

1. T-Pose Scaling (Scale Invariance): ปรับขนาดสัดส่วนข้อต่อตามความกว้างหัวไหล่และลำตัว ทำให้อาสาสมัครที่สูง 150 ซม. และ 180 ซม. มีพิกัดเปรียบเทียบกันได้เชิงจลนศาสตร์
2. Cubic Spline Interpolation (Frame Rate Invariance): เกลี่ยความถี่การเคลื่อนไหวให้อยู่ที่อัตราคงที่ 15 เฟรมต่อวินาที (15 FPS) เสมอกันทุกคลิป

---

ขั้นตอนที่ 5: การติดฉลากโดยผู้เชี่ยวชาญ (Expert Annotation & Grading)

ประเมินจากผู้ตรวจสอบมวยไท้เก๊กสกุลเฉินจำนวน 3 ท่าน แยกกันให้คะแนนอย่างอิสระ:

• คะแนนเชิงปริมาณ (Biomechanical Quality Score): 0.0 - 100.0 คะแนนต่อเซสชัน
• คะแนนเชิงคุณภาพ (Symbolic Violations): แสตมป์ช่วงวินาทีของความคลาดเคลื่อนและระบุกฎข้อผิดพลาด

---

ขั้นตอนที่ 6: การทวนสอบความน่าเชื่อถือทางสถิติ (Statistical Validation)

คำนวณค่าสัมประสิทธิ์ความสอดคล้องระหว่างผู้ประเมิน:

• Fleiss' Kappa ($\kappa$): สำหรับข้อมูลประเภทจำแนกกฎข้อผิดพลาด (เกณฑ์ยอมรับ $\kappa \ge 0.75$)
• Intraclass Correlation Coefficient (ICC): สำหรับคะแนนเชิงปริมาณรวม (เกณฑ์ยอมรับ $\text{ICC}\ge 0.80$)

---

4. การคำนวณเวลาและจัดตารางเก็บข้อมูล (Scheduling & Hybrid Online Protocol)

ตารางเวลาสำหรับอาสาสมัคร 1 คน (ต่อเซสชัน 12 ท่า)

กิจกรรม	ระยะเวลาที่ใช้	รายละเอียดและแนวทางควบคุมเชิงวิจัย
1. เตรียมตัวและลงทะเบียน	~5 นาที	ชี้แจงจริยธรรมวิจัยและลงนามยินยอม (IRB e-Consent) แบบดิจิทัลล่วงหน้า
2. ยืนเข้าตำแหน่งและสอบเทียบ	~1 นาที	กางแขนสอบเทียบ T-Pose 3 วินาที ตอนเริ่มต้นการอัดคลิปของโปรแกรม
3. รำบันทึกข้อมูลจริง	~36 นาที	รำครบ 12 ท่าหลัก ท่าละ 3 นาที ตามโปรโตคอลการเก็บพิกัด
4. พักย่อยระหว่างท่า	~11 นาที	พักสั้นระหว่างท่า ครั้งละ 1 นาที หลังบันทึก (11 ครั้ง) ฟื้นฟูกล้ามเนื้อแขน
5. พักเบรกยาว	~5 นาที	พักฟื้นกล้ามเนื้อหลัก: พักยาว 5 นาทีหลังท่าที่ 4 และ 8 เพื่อป้องกันอาการล้าสะสม
รวมเวลารวมต่อคน	~58 นาที	เสร็จสิ้นภายใน 1 ชั่วโมงพอดีต่อเซสชัน

ตารางสรุปการดำเนินงานในแล็บจริงของผู้วิจัย (Hybrid Protocol)

ด้วยแผนงาน Hybrid Online ผู้วิจัยจะใช้เวลาเปิดแล็บและต้องควบคุมอาสาสมัครตัวต่อตัว รวมเพียง 3.5 วันทำการ:

ช่วงเวลาจัดงาน	กลุ่มเป้าหมายคิวงาน	กิจกรรมที่ต้องปฏิบัติการในแล็บ	จำนวนวันเปิดแล็บจริง
วันที่ 1 - 2	อาสาสมัคร L1/L2 (16 คน)	นัดเข้าพบวันละ 8 คน บันทึก Baseline รอบที่ 1 และสอนใช้งาน	2 วัน
วันที่ 3 (ครึ่งวันเช้า)	อาสาสมัคร L1/L2 (6 คนที่เหลือ)	นัดเข้าพบช่วงเช้า บันทึก Baseline รอบที่ 1	0.75 วัน
วันที่ 3 (ครึ่งวันบ่าย)	ผู้เชี่ยวชาญ L3 (3 คนภายนอก)	นัดเข้าพบช่วงบ่าย บันทึกคลังข้อมูลต้นแบบรอบแรก	0.375 วัน (~3 ชม.)
วันที่ 4 (ครึ่งวัน)	เก็บตก / สำรองกรณีขัดข้อง	คิวสำรองสำหรับกรณีกล้องเสียหรืออาสาสมัครเลื่อนนัด	0.5 วัน
สัปดาห์ที่ 2-3	อาสาสมัคร L1/L2 (22 คน)	อาสาสมัครรำบันทึกส่งข้อมูลรอบที่ 2 ถึง 5 จากที่บ้านตนเอง	0 วัน (มอนิเตอร์บน Cloud)
รวมจำนวนวันเปิดแล็บ		รวมระยะเวลาปฏิบัติการคุมทดลองจริง	3.5 วันทำการ