Predicting Generalized Anxiety Disorder From Impromptu Speech Transcripts Using Context-Aware Transformer-Based Neural Networks: Model Evaluation Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The ability to automatically detect anxiety disorders from speech could be useful as a screening tool for an anxiety disorder. Prior studies have shown that individual words in textual transcripts of speech have an association with anxiety severity. Transformer-based neural networks are models that have been recently shown to have powerful predictive capabilities based on the context of more than one input word. Transformers detect linguistic patterns and can be separately trained to make specific predictions based on these patterns. OBJECTIVE: This study aimed to determine whether a transformer-based language model can be used to screen for generalized anxiety disorder from impromptu speech transcripts. METHODS: A total of 2000 participants provided an impromptu speech sample in response to a modified version of the Trier Social Stress Test (TSST). They also completed the Generalized Anxiety Disorder 7-item (GAD-7) scale. A transformer-based neural network model (pretrained on large textual corpora) was fine-tuned on the speech transcripts and the GAD-7 to predict whether a participant was above or below a screening threshold of the GAD-7. We reported the area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) on the test data and compared the results with a baseline logistic regression model using the Linguistic Inquiry and Word Count (LIWC) features as input. Using the integrated gradient method to determine specific words that strongly affect the predictions, we inferred specific linguistic patterns that influence the predictions. RESULTS: The baseline LIWC-based logistic regression model had an AUROC value of 0.58. The fine-tuned transformer model achieved an AUROC value of 0.64. Specific words that were often implicated in the predictions were also dependent on the context. For example, the first-person singular pronoun "I" influenced toward an anxious prediction 88% of the time and a nonanxious prediction 12% of the time, depending on the context. Silent pauses in speech, also often implicated in predictions, influenced toward an anxious prediction 20% of the time and a nonanxious prediction 80% of the time. CONCLUSIONS: There is evidence that a transformer-based neural network model has increased predictive power compared with the single word-based LIWC model. We also showed that the use of specific words in a specific context-a linguistic pattern-is part of the reason for the better prediction. This suggests that such transformer-based models could play a useful role in anxiety screening systems.
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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 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 ».