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Enregistrement W2953053278 · doi:10.2196/13209

Identifying Behavioral Phenotypes of Loneliness and Social Isolation with Passive Sensing: Statistical Analysis, Data Mining and Machine Learning of Smartphone and Fitbit Data

2019· article· en· W2953053278 sur OpenAlexvenueno aff
Afsaneh Doryab, Daniella K. Villalba, Prerna Chikersal, Janine M. Dutcher, Michael Tumminia, Xinwen Liu, Sheldon Cohen, Kasey G. Creswell, Jennifer Mankoff, J. David Creswell, Anind K. Dey

Notice bibliographique

RevueJMIR mhealth and uhealth · 2019
Typearticle
Langueen
DomainePsychology
ThématiqueDigital Mental Health Interventions
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesCarnegie Mellon UniversityNational Science Foundation
Mots-clésLonelinessSocial isolationPsychologyIsolation (microbiology)Computer scienceApplied psychologyArtificial intelligenceMachine learningData scienceSocial psychologyPsychiatry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Feelings of loneliness are associated with poor physical and mental health. Detection of loneliness through passive sensing on personal devices can lead to the development of interventions aimed at decreasing rates of loneliness. OBJECTIVE: The aim of this study was to explore the potential of using passive sensing to infer levels of loneliness and to identify the corresponding behavioral patterns. METHODS: Data were collected from smartphones and Fitbits (Flex 2) of 160 college students over a semester. The participants completed the University of California, Los Angeles (UCLA) loneliness questionnaire at the beginning and end of the semester. For a classification purpose, the scores were categorized into high (questionnaire score>40) and low (≤40) levels of loneliness. Daily features were extracted from both devices to capture activity and mobility, communication and phone usage, and sleep behaviors. The features were then averaged to generate semester-level features. We used 3 analytic methods: (1) statistical analysis to provide an overview of loneliness in college students, (2) data mining using the Apriori algorithm to extract behavior patterns associated with loneliness, and (3) machine learning classification to infer the level of loneliness and the change in levels of loneliness using an ensemble of gradient boosting and logistic regression algorithms with feature selection in a leave-one-student-out cross-validation manner. RESULTS: The average loneliness score from the presurveys and postsurveys was above 43 (presurvey SD 9.4 and postsurvey SD 10.4), and the majority of participants fell into the high loneliness category (scores above 40) with 63.8% (102/160) in the presurvey and 58.8% (94/160) in the postsurvey. Scores greater than 1 standard deviation above the mean were observed in 12.5% (20/160) of the participants in both pre- and postsurvey scores. The majority of scores, however, fell between 1 standard deviation below and above the mean (pre=66.9% [107/160] and post=73.1% [117/160]). Our machine learning pipeline achieved an accuracy of 80.2% in detecting the binary level of loneliness and an 88.4% accuracy in detecting change in the loneliness level. The mining of associations between classifier-selected behavioral features and loneliness indicated that compared with students with low loneliness, students with high levels of loneliness were spending less time outside of campus during evening hours on weekends and spending less time in places for social events in the evening on weekdays (support=17% and confidence=92%). The analysis also indicated that more activity and less sedentary behavior, especially in the evening, was associated with a decrease in levels of loneliness from the beginning of the semester to the end of it (support=31% and confidence=92%). CONCLUSIONS: Passive sensing has the potential for detecting loneliness in college students and identifying the associated behavioral patterns. These findings highlight intervention opportunities through mobile technology to reduce the impact of loneliness on individuals' health and well-being.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,012
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,012

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,012
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,169
Tête enseignante GPT0,469
Écart entre enseignants0,300 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations176
Publié2019
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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