MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4390515128 · doi:10.2196/51996

Comprehensive Assessment and Early Prediction of Gross Motor Performance in Toddlers With Graph Convolutional Networks–Based Deep Learning: Development and Validation Study

2024· article· en· W4390515128 sur OpenAlexvenueno aff
Sulim Chun, Sooyoung Jang, Jin Yong Kim, Chanyoung Ko, JooHyun Lee, JaeSeong Hong, Yu Rang Park

Notice bibliographique

RevueJMIR Formative Research · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueInfant Development and Preterm Care
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Center for Mental Health
Mots-clésComputer scienceGross motor skillArtificial intelligenceDeep learningGraphDevelopment (topology)Machine learningPsychologyMotor skillTheoretical computer scienceMathematicsDevelopmental psychology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Accurate and timely assessment of children's developmental status is crucial for early diagnosis and intervention. More accurate and automated developmental assessments are essential due to the lack of trained health care providers and imprecise parental reporting. In various areas of development, gross motor development in toddlers is known to be predictive of subsequent childhood developments. OBJECTIVE: The purpose of this study was to develop a model to assess gross motor behavior and integrate the results to determine the overall gross motor status of toddlers. This study also aimed to identify behaviors that are important in the assessment of overall gross motor skills and detect critical moments and important body parts for the assessment of each behavior. METHODS: We used behavioral videos of toddlers aged 18-35 months. To assess gross motor development, we selected 4 behaviors (climb up the stairs, go down the stairs, throw the ball, and stand on 1 foot) that have been validated with the Korean Developmental Screening Test for Infants and Children. In the child behavior videos, we estimated each child's position as a bounding box and extracted human keypoints within the box. In the first stage, the videos with the extracted human keypoints of each behavior were evaluated separately using a graph convolutional networks (GCN)-based algorithm. The probability values obtained for each label in the first-stage model were used as input for the second-stage model, the extreme gradient boosting (XGBoost) algorithm, to predict the overall gross motor status. For interpretability, we used gradient-weighted class activation mapping (Grad-CAM) to identify important moments and relevant body parts during the movements. The Shapley additive explanations method was used for the assessment of variable importance, to determine the movements that contributed the most to the overall developmental assessment. RESULTS: Behavioral videos of 4 gross motor skills were collected from 147 children, resulting in a total of 2395 videos. The stage-1 GCN model to evaluate each behavior had an area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) of 0.79 to 0.90. Keypoint-mapping Grad-CAM visualization identified important moments in each behavior and differences in important body parts. The stage-2 XGBoost model to assess the overall gross motor status had an AUROC of 0.90. Among the 4 behaviors, "go down the stairs" contributed the most to the overall developmental assessment. CONCLUSIONS: Using movement videos of toddlers aged 18-35 months, we developed objective and automated models to evaluate each behavior and assess each child's overall gross motor performance. We identified the important behaviors for assessing gross motor performance and developed methods to recognize important moments and body parts while evaluating gross motor performance.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,025
Score d'incertitude au seuil0,049

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
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 Opus0,049
Tête enseignante GPT0,363
Écart entre enseignants0,314 · 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'étudeExpérimental (laboratoire)
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

Citations4
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueJMIR Formative ResearchMême sujetInfant Development and Preterm CareTravaux en français237 207