Konepohjainen algoritmi lisää fyysistä aktiivisuutta ja jatkuvaa käyttäjän sitoutumista

Tutkimusryhmä tekee yhteistyötä Telus Healthin ja Sprout-sovelluksen (iOS- ja Android-versiot) kanssa, joka on suunniteltu lisäämään fyysistä aktiivisuutta antamalla osallistujille mahdollisuuden seurata päivittäisiä askelmääriään ja verrata niitä aktiivisesti päivittäisiin tavoitteisiinsa. Sproutin lataamisen jälkeen käyttäjät voivat avata sovelluksen ja navigoida aloitus- ja kotisivulla. Kotisivulla näytetään kyseisenä päivänä suoritettujen askelten määrä ja käyttäjien päivittäinen askeltavoite. Osallistujat voivat napsauttaa kahta kuvaketta etusivun yläosassa. Jos käyttäjät napsauttavat vasenta kuvaketta, historiasivu tulee näkyviin. Historiasivulla osallistujat voivat seurata suorituskykyään kuluneen viikon aikana näyttämällä päivittäiset askeleensa ja päivittäiset tavoitteensa värikoodatussa pylväskaaviossa. Vihreä palkki osoittaa askeltavoitteen saavuttamisen vastaavana päivänä ja punainen palkki osoittaa, että askeltavoitteen saavuttaminen vastaavana päivänä on epäonnistunut. IPhonen ja Android-laitteiden sisäänrakennettu terveyssiru kerää askeltiedot, ja iPhonen ja Androidin terveyssirun keräämien askellaskujen tarkkuus on validoitu useissa tutkimuksissa, jotta niiden tarkkuus on verrattavissa ActiGraphiin. Sprout-sovellus tallentaa ensin askel- ja tavoitetiedot paikallisesti puhelimeen ja synkronoidaan sitten palvelimen kanssa 10 minuutin välein puhelimen ollessa aktiivinen. Myös sovelluksen push-ilmoitus aktivoituu (jos käyttäjä on aktivoinut) ja käytetään tavallista iOS- ja Android-push-ilmoitusta. Push-ilmoitus näkyy aloitussivulla ja puhelimen viimeisimmät ilmoitukset -välilehdellä.

Tukikelpoiset osallistujat aloittavat viikon mittaisen sisäänkäyntijakson sovelluksen lataamisen jälkeen. Sisäänajojakson tarkoituksena on kerätä päivittäisiä perusaskeleita ja arvioida, pystyykö osallistuja noudattamaan Sprout-sovelluksen säännöllisen käytön vaatimuksia. Sisäänajojakson aikana kaikki kontrolli- ja interventioryhmien osallistujat saavat identtiset päivittäiset askeltavoitteet päivälle 1–7: 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500 ja 6000 askelta. Koneoppimisalgoritmia ei käytetä interventioryhmän osallistujien askeltavoitteiden laskemiseen sisäänajojakson aikana. Dynaamisesti kasvavia askeltavoitteita käytetään sisäänajojakson aikana, jotta osallistujat osallistuvat sovelluksen käyttöön säännöllisesti. Lisäksi kaikki osallistujat saavat kello 8 push-ilmoituksen, joka kertoo päivän askeltavoitteen, ja jos osallistuja saavuttaa tavoitteen ennen klo 20.00, lähetetään toinen push-ilmoitus, joka onnittelee osallistujaa päivän askeltavoitteen saavuttamisesta. . Kahden ryhmän välisiä identtisiä tavoitteita sisäänajojakson aikana käytetään alkufyysisen aktiivisuuden vertailutason määrittämiseen, jota käytetään tilastollisissa analyyseissä verrattaessa päivittäisten askelten eroa sisäänajojakson ja 12 viikon välillä 2. ryhmiä. Koneoppimisalgoritmi käyttää sisäänajojakson aikana kerättyjä tietoja interventiojakson askeltavoitteiden laskemiseen. Tämä on pätevä lähestymistapa, koska sisäänajotiedot osoittavat eri osallistujien mieltymyksiä. Kaikki osallistujat sijoitetaan johonkin kahdesta ryhmästä. Telus Health toteuttaa sovelluksen käyttäjien jakamisen ryhmiin sisäänajojakson jälkeen. Yhden viikon sisäänajojakson jälkeen kontrolliryhmän osallistujille tarjotaan jatkuvat päivittäiset askeltavoitteet, jotka asetettiin 10 000 askeleen päivässä Sprout-sovelluksen kautta. Osallistujat saavat joka päivä kello 8.00 push-ilmoituksen, joka sisältää kyseisen päivän askeltavoitteen (10 000 askelta), ja jos osallistuja saavuttaa tavoitteen ennen klo 20.00, lähetetään toinen push-ilmoitus onnittelemaan osallistujaa sen saavuttamisesta. päivän askeltavoitteensa (10 000 askelta).

Viikon sisäänajojakson jälkeen interventioryhmän osallistujat saavat mukautuvasti personoidut askeltavoitteet Sprout-sovelluksen kautta. Päivittäiset askeltavoitteet lasketaan koneoppimisen avulla käyttäjän koko historiasta (aiemmat askeleet ja tavoitteet). Koneoppimista sovelletaan joka päivä tulevien vaiheiden ja tavoitteiden vaihtelun vähentämiseksi. Osallistujat saavat joka päivä kello 8.00 push-ilmoituksen, joka sisältää tämän päivän askeltavoitteen, ja jos osallistuja saavuttaa tavoitteen ennen klo 20.00, lähetetään toinen push-ilmoitus, joka onnittelee osallistujaa askeltavoitteensa saavuttamisesta. päivä. Koneoppiminen laskee mukautuvasti personoidut askeltavoitteet, joiden ennustetaan maksimoivan kunkin osallistujan tulevan fyysisen aktiivisuuden kaikkien heidän aiempien vaiheidensa tietojen ja kunkin osallistujan tavoitteiden perusteella. Koneoppimista sovelletaan jokaiseen osallistujaan erikseen, ja se koostuu kahdesta päävaiheesta. Ensimmäinen askel on käyttää kaikkia osallistujan tietoja kvantitatiivisen mallin rakentamiseen, joka ennustaa kuinka monta askelta osallistuja ottaa tulevaisuudessa, kun otetaan huomioon määrätyt askeltavoitteet, ja mallin tärkeä osa on komponentti, joka kuvaa kuinka tavoitteiden saavuttaminen nykyhetkellä voi lisätä tavoitteiden saavuttamisen todennäköisyyttä tulevaisuudessa. Toinen vaihe on käyttää tätä kvantitatiivista mallia vaihetavoitteiden sarjan valitsemiseen, joka maksimoi ennustetun tulevan vaiheiden määrän. Jotta askeltavoitteiden päivitysprosessi olisi mukautuva, koneoppimista käytetään joka päivä (käyttäen kaikkia käyttäjien aiempia tietoja) askeltavoitteiden luomiseksi tulevalle päivälle. Lisäksi koneoppimisen laskemat askeltavoitteet tulevalle päivälle eivät ole vakioita, vaan kasvavat tai laskevat malliennusteen perusteella. Sprout-sovellus seuraa automaattisesti osallistujien askelmäärää joka päivä ja asettaa tavoitteita riippumatta heidän sitoutuneisuudestaan ​​sovelluksessa 12 viikon tutkimusjakson aikana. Koska tietoja analysoidaan takautuvasti, osallistujille ei lähetetä "tutkimuksen loppu" -kirjettä. Rekisteröityessään tutkimustoimenpiteisiin kaikki käyttäjät antoivat kuitenkin kirjallisen suostumuksen tietojensa keräämiseen ja analysointiin.