Machine learning prediction of blood alcohol concentration: a digital signature of smart-breathalyzer behavior
Notice bibliographique
Résumé
Excess alcohol use is an important determinant of death and disability. Machine learning (ML)-driven interventions leveraging smart-breathalyzer data may help reduce these harms. We developed a digital phenotype of long-term smart-breathalyzer behavior to predict individuals' breath alcohol concentration (BrAC) levels trained on data from a smart breathalyzer. We analyzed roughly one million datapoints from 33,452 users of a commercial smart-breathalyzer device, collected between 2013 and 2017. For validation, we analyzed the associations between state-level observed smart-breathalyzer BrAC levels and impaired-driving motor vehicle death rates. Behavioral, geolocation-based, and time-series-derived features were fed to an ML algorithm using training (70% of the cohort), development (10% of the cohort), and test (20% of the cohort) sets to predict the likelihood of a BrAC exceeding the legal driving limit (0.08 g/dL). States with higher average BrAC levels had significantly higher alcohol-related driving death rates, adjusted for the number of users per state B (SE) = 91.38 (15.16), p < 0.01. In the independent test set, the ML algorithm predicted the likelihood of a given user-initiated BrAC sample exceeding BrAC ≥ 0.08 g/dL, with an area under the curve (AUC) of 85%. Highly predictive features included users' prior BrAC trends, subjective estimation of their BrAC (or AUC = 82% without the self-estimate), engagement and self-monitoring, time since the last measure, and hour of the day. In conclusion, an ML algorithm successfully quantified a digital phenotype of behavior, predicting naturalistic BrAC levels exceeding 0.08 g/dL (a threshold associated with alcohol-related harm) with good discrimination capability. This result establishes a foundation for future research on precision behavioral medicine digital health interventions using smart breathalyzers and passive monitoring approaches.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».