• fattorizzazione
• sinergie muscolari
• analisi componenti principali
• EMG
• analisi fattoriale
• fattorizzazione matriciale non negativa
• algoritmo tempo variante
• algoritmi tempo invarianti

Durante l'esecuzione di un compito motorio complesso, quale camminare, correre, saltellare, o tirare un calcio ad un pallone, il sistema nervoso centrale utilizza una serie di strategie per semplificare la gestione dei numerosi attuatori coinvolti in ciascun compito motorio. Una di queste strategie consiste nel coordinare l'attività di tutti i muscoli coinvolti in ciascun movimento mediante un numero limitato di componenti, opportunamente combinate fra loro. Tali componenti sono definite dalla letteratura sinergie muscolari, cioè unità funzionali che sottendono al lavoro congiunto di tutti i muscoli.
La ricerca di tali unità funzionali si basa sull’analisi delle caratteristiche comuni all'attività elettromiografica (EMG) relativa a tutti i muscoli coinvolti nell'esecuzione di un movimento e sono estratte mediante una serie di tecniche di fattorizzazione. Queste tecniche realizzano una decomposizione dei segnali EMG, evidenziando l'eventuale sincronia anche fra gruppi muscolari che apparentemente sembrano indipendenti.
L’obiettivo di questa tesi consiste nell'investigare le prestazioni di vari algoritmi di fattorizzazione al variare delle caratteristiche del segnale d’ingresso ed, in particolare, del livello di rumore e della variabilità intrinseca del segnale EMG.
Gli algoritmi di fattorizzazione presi in considerazione si distinguono in tempo invarianti e tempo varianti.
I metodi di fattorizzazione tempo invarianti che sono stati investigati sono: l’analisi delle componenti principali (PCA), l’analisi fattoriale con rotazione varimax (FA), e la fattorizzazione matriciale non negativa (NNMF).
Il metodo di fattorizzazione tempo variante adottato, invece, è stato implementato in accordo con i lavori di d’Avella e colleghi. Tale algoritmo procede in modo iterativo minimizzando l’errore tra il segnale muscolare d’ingresso e quello ricostruito mediante la combinazione di funzioni che possono essere spostate rispetto alla base temporale del movimento.
Per analizzare le prestazioni di tutti i metodi di fattorizzazione sono stati utilizzati sia un set di dati EMG simulati che una serie di segnali acquisiti mediante elettromiografia di superficie.