A Machine Learning Approach for Continuous Mining of Nonidentifiable Smartphone Data to Create a Novel Digital Biomarker Detecting Generalized Anxiety Disorder: Prospective Cohort Study
Notice bibliographique
Résumé
Background Anxiety is one of the leading causes of mental health disability around the world. Currently, a majority of the population who experience anxiety go undiagnosed or untreated. New and innovative ways of diagnosing and monitoring anxiety have emerged using smartphone sensor–based monitoring as a metric for the management of anxiety. This is a novel study as it adds to the field of research through the use of nonidentifiable smartphone usage to help detect and monitor anxiety remotely and in a continuous and passive manner. Objective This study aims to evaluate the accuracy of a novel mental behavioral profiling metric derived from smartphone usage for the identification and tracking of generalized anxiety disorder (GAD). Methods Smartphone data and self-reported 7-item GAD anxiety assessments were collected from 229 participants using an Android operating system smartphone in an observational study over an average of 14 days (SD 29.8). A total of 34 features were mined to be constructed as a potential digital phenotyping marker from continuous smartphone usage data. We further analyzed the correlation of these digital behavioral markers against each item of the 7-item Generalized Anxiety Disorder Scale (GAD-7) and its influence on the predictions of machine learning algorithms. Results A total of 229 participants were recruited in this study who had completed the GAD-7 assessment and had at least one set of passive digital data collected within a 24-hour period. The mean GAD-7 score was 11.8 (SD 5.7). Regression modeling was tested against classification modeling and the highest prediction accuracy was achieved from a binary XGBoost classification model (precision of 73%-81%; recall of 68%-87%; F1-score of 71%-79%; accuracy of 76%; area under the curve of 80%). Nonparametric permutation testing with Pearson correlation results indicated that the proposed metric (Mental Health Similarity Score [MHSS]) had a colinear relationship between GAD-7 Items 1, 3 and 7. Conclusions The proposed MHSS metric demonstrates the feasibility of using passively collected nonintrusive smartphone data and machine learning–based data mining techniques to track an individuals’ daily anxiety levels with a 76% accuracy that directly relates to the GAD-7 scale.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
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 tête enseignante, 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 ».