美國研究人員用可穿戴設(shè)備及機(jī)器學(xué)習(xí)算法識別青少年心理健康問題
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北京時(shí)間1月17日消息,美國佛蒙特大學(xué)的研究人員近日發(fā)明了一種全新的技術(shù),可以通過分析青少年的活動(dòng)情況來識別他們的焦慮和抑郁心理。
在實(shí)際應(yīng)用中,研究人員利用可穿戴式運(yùn)動(dòng)傳感器檢測收集佩戴者的活動(dòng)數(shù)據(jù),再利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。該套系統(tǒng)宣稱,對兒童心理失調(diào)狀況的識別度要比現(xiàn)行的辦法更好、更快。
有預(yù)測數(shù)據(jù)顯示,大約有20%的青少年面臨著所謂的“內(nèi)在失調(diào)”問題。這種問題的表現(xiàn)形式包括焦慮和抑郁。值得一提的是,由于兒童群體無法通過自我報(bào)告的方式來展現(xiàn)出真實(shí)的內(nèi)心狀態(tài)以及常常會(huì)出現(xiàn)一些難以察覺的失調(diào)性格,因此想要識別兒童群體的心理問題通常來說是一項(xiàng)非常困難的工作。
兒童“內(nèi)在失調(diào)”的早期發(fā)展往往會(huì)先于身體健康的問題(比如濫用藥物和自殺等等)而表現(xiàn)出來。
瑞安·麥金尼斯在解釋上述研究背后的目的時(shí)向記者稱:“因?yàn)閮和l(fā)生心理問題的規(guī)模并不小,因此我們想要利用新技術(shù)來盡早識別出兒童的心理問題并且給予必要的引導(dǎo)和糾正。”
這項(xiàng)研究將焦點(diǎn)放在制定一套機(jī)器學(xué)習(xí)算法上,并基于微小的身體活動(dòng)而識別出存在焦慮和抑郁問題的兒童。
為了研究活動(dòng)的開展,研究人員招募了63名年齡在三到七歲之間的兒童,其中大約有三分之一的孩子在之前曾經(jīng)被診斷出存在“內(nèi)在失調(diào)”的問題。
這些兒童被要求穿戴上運(yùn)動(dòng)傳感器,之后他們再參加情緒誘導(dǎo)任務(wù),這些任務(wù)的初衷在于誘導(dǎo)參加者出現(xiàn)某些情緒現(xiàn)象,比如焦慮。
一般情況下,經(jīng)過精心培訓(xùn)的治療師會(huì)觀察這些行為測試的進(jìn)程并給出診斷意見。不過研究人員質(zhì)疑,利用一套機(jī)器學(xué)習(xí)的算法是否能完成相同的任務(wù)并且保證準(zhǔn)確性。
結(jié)果顯示,在情緒誘導(dǎo)任務(wù)的初期階段,僅僅對20秒時(shí)長的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,上述算法便可以識別出哪些孩子有內(nèi)在紊亂的問題,識別準(zhǔn)確率高達(dá)81%。
相較于此前醫(yī)生使用的名為兒童行為核查單(Child Behavior Checklist)的診斷辦法,上述機(jī)器算法識別“內(nèi)在失調(diào)”孩子的準(zhǔn)確性要更高。兒童行為核查單是一項(xiàng)需要父母完成的問答識別法,其中包含了120條同孩子行為問題有關(guān)的問題。
一位參與上述研究的臨床心理學(xué)家艾倫·麥金尼斯向記者說到:“過去我們需要花上數(shù)周甚至數(shù)月事件才能完成的工作,現(xiàn)在通過可穿戴運(yùn)動(dòng)傳感器只要幾分鐘就可以完成。”
研究人員計(jì)劃對上述算法進(jìn)行完善以使其可以完成更大規(guī)模的任務(wù),同時(shí)他們還計(jì)劃將聲音分析等其他數(shù)據(jù)加入算法之中,以提升識別結(jié)果的特殊性。
按照最理想的狀態(tài),這套系統(tǒng)最終能夠識別不同行為(比如焦慮和抑郁)之間的差異。從長遠(yuǎn)期來看,研究人員希望上述技術(shù)能夠被引入學(xué)校,幫助快速識別哪些學(xué)生需要特別協(xié)助,其甚至可以進(jìn)入醫(yī)生診室作為孩子標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)育的評價(jià)。