美國研究人員用可穿戴設(shè)備及機(jī)器學(xué)習(xí)算法識別青少年心理健康問題

北京時間1月17日消息，美國佛蒙特大學(xué)的研究人員近日發(fā)明了一種全新的技術(shù)，可以通過分析青少年的活動情況來識別他們的焦慮和抑郁心理。

在實際應(yīng)用中，研究人員利用可穿戴式運動傳感器檢測收集佩戴者的活動數(shù)據(jù)，再利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。該套系統(tǒng)宣稱，對兒童心理失調(diào)狀況的識別度要比現(xiàn)行的辦法更好、更快。

有預(yù)測數(shù)據(jù)顯示，大約有20%的青少年面臨著所謂的“內(nèi)在失調(diào)”問題。這種問題的表現(xiàn)形式包括焦慮和抑郁。值得一提的是，由于兒童群體無法通過自我報告的方式來展現(xiàn)出真實的內(nèi)心狀態(tài)以及常常會出現(xiàn)一些難以察覺的失調(diào)性格，因此想要識別兒童群體的心理問題通常來說是一項非常困難的工作。

兒童“內(nèi)在失調(diào)”的早期發(fā)展往往會先于身體健康的問題（比如濫用藥物和自殺等等）而表現(xiàn)出來。

瑞安·麥金尼斯在解釋上述研究背后的目的時向記者稱：“因為兒童發(fā)生心理問題的規(guī)模并不小，因此我們想要利用新技術(shù)來盡早識別出兒童的心理問題并且給予必要的引導(dǎo)和糾正?！?/p>

這項研究將焦點放在制定一套機(jī)器學(xué)習(xí)算法上，并基于微小的身體活動而識別出存在焦慮和抑郁問題的兒童。

為了研究活動的開展，研究人員招募了63名年齡在三到七歲之間的兒童，其中大約有三分之一的孩子在之前曾經(jīng)被診斷出存在“內(nèi)在失調(diào)”的問題。

這些兒童被要求穿戴上運動傳感器，之后他們再參加情緒誘導(dǎo)任務(wù)，這些任務(wù)的初衷在于誘導(dǎo)參加者出現(xiàn)某些情緒現(xiàn)象，比如焦慮。

一般情況下，經(jīng)過精心培訓(xùn)的治療師會觀察這些行為測試的進(jìn)程并給出診斷意見。不過研究人員質(zhì)疑，利用一套機(jī)器學(xué)習(xí)的算法是否能完成相同的任務(wù)并且保證準(zhǔn)確性。

結(jié)果顯示，在情緒誘導(dǎo)任務(wù)的初期階段，僅僅對20秒時長的運動數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，上述算法便可以識別出哪些孩子有內(nèi)在紊亂的問題，識別準(zhǔn)確率高達(dá)81%。

相較于此前醫(yī)生使用的名為兒童行為核查單（Child Behavior Checklist）的診斷辦法，上述機(jī)器算法識別“內(nèi)在失調(diào)”孩子的準(zhǔn)確性要更高。兒童行為核查單是一項需要父母完成的問答識別法，其中包含了120條同孩子行為問題有關(guān)的問題。

一位參與上述研究的臨床心理學(xué)家艾倫·麥金尼斯向記者說到：“過去我們需要花上數(shù)周甚至數(shù)月事件才能完成的工作，現(xiàn)在通過可穿戴運動傳感器只要幾分鐘就可以完成?！?/p>

研究人員計劃對上述算法進(jìn)行完善以使其可以完成更大規(guī)模的任務(wù)，同時他們還計劃將聲音分析等其他數(shù)據(jù)加入算法之中，以提升識別結(jié)果的特殊性。

按照最理想的狀態(tài)，這套系統(tǒng)最終能夠識別不同行為（比如焦慮和抑郁）之間的差異。從長遠(yuǎn)期來看，研究人員希望上述技術(shù)能夠被引入學(xué)校，幫助快速識別哪些學(xué)生需要特別協(xié)助，其甚至可以進(jìn)入醫(yī)生診室作為孩子標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)育的評價。