With the development of wearable technologies, a new kind of healthcare data has become valuable as medical information. These data provide meaningful information regarding an individual's physiological and psychological states, such as activity level, mood, stress, and cognitive health. These biomarkers are named digital since they are collected from digital devices integrated with various sensors. In this study, we explore digital biomarkers related to stress modality by examining data collected from mobile phones and smartwatches. We utilize machine learning techniques on the Tesserae dataset, precisely Random Forest, to extract stress biomarkers. Using feature selection techniques, we utilize weather, activity, heart rate (HR), stress, sleep, and location (work-home) measurements from wearables to determine the most important stress-related biomarkers. We believe we contribute to interpreting stress biomarkers with a high range of features from different devices. In addition, we classify the $5$ different stress levels with the most important features, and our results show that we can achieve $85\%$ overall class accuracy by adjusting class imbalance and adding extra features related to personality characteristics. We perform similar and even better results in recognizing stress states with digital biomarkers in a daily-life scenario targeting a higher number of classes compared to the related studies.


翻译:随着可穿戴技术的发展,一类新型医疗数据已成为具有价值的医学信息。这些数据提供了关于个体生理与心理状态(如活动水平、情绪状态、压力水平及认知健康)的有意义信息。由于这些生物标志物是通过集成多种传感器的数字设备采集而来,故被称为数字生物标志物。本研究通过分析从智能手机和智能手表采集的数据,探索与压力模态相关的数字生物标志物。我们利用Tesserae数据集中的机器学习技术(具体采用随机森林算法)来提取压力生物标志物。通过特征选择技术,我们利用可穿戴设备获取的天气、活动、心率、压力、睡眠及位置(工作-家庭)等测量数据,以确定最重要的压力相关生物标志物。我们认为本研究在从不同设备中提取大范围特征来解释压力生物标志物方面做出了贡献。此外,我们利用最重要的特征对5个不同压力等级进行分类,结果表明,通过调整类别不平衡并增加与人格特征相关的额外特征,我们能够实现85%的总体类别准确率。在与相关研究的对比中,我们在面向更多类别的日常场景下,利用数字生物标志物识别压力状态时取得了相仿甚至更优的结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

可穿戴设备即直接穿在身上,或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备,更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能,可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月27日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月26日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
4+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
7+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
17+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
14+阅读 · 6月4日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员