Gépalapú algoritmus a fokozott fizikai aktivitás és a tartós felhasználói elkötelezettség érdekében

A kutatócsoport együttműködik a Telus Health-szel és a Sprout alkalmazással (iOS és Android verziók), amelyek célja a fizikai aktivitás növelése azáltal, hogy lehetővé teszi a résztvevők számára, hogy nyomon kövessék napi lépéseik számát, és aktívan összehasonlítsák azokat napi céljaikkal. A Sprout letöltése után a felhasználók megnyithatják az alkalmazást, és navigálhatnak a céloldalon és a kezdőlapon. A kezdőlapon megjelenik az aznap megtett lépések száma és a felhasználók napi lépéscélja. A résztvevők két ikonra kattinthatnak a kezdőlap tetején. Ha a felhasználók a bal oldali ikonra kattintanak, megjelenik az előzmények oldala. Az előzmények oldalon a résztvevők nyomon követhetik az elmúlt hét teljesítményét, napi lépéseiket és napi céljaikat egy színkódolt oszlopdiagramon. A zöld sáv a lépés céljának elérését jelzi a megfelelő napon, a piros sáv pedig azt, hogy a megfelelő napon nem sikerült elérni a lépéscélt. Az iPhone és Android készülékek beépített egészségügyi chipje gyűjti a lépésadatokat, és az iPhone és az Android egészségügyi chip által gyűjtött lépésszámlálások pontosságát számos tanulmány igazolta, hogy az ActiGraphhoz hasonló pontosságú. A Sprout alkalmazás először helyileg menti a lépés- és céladatokat a telefonra, majd 10 percenként szinkronizálja a szervert, amikor a telefon aktív. Az alkalmazás push értesítése is aktiválva van (ha a felhasználó aktiválja), és a szabványos iOS és Android push értesítést használja. A push értesítés a céloldalon és a telefon legutóbbi értesítései lapján látható.

A jogosult résztvevők az alkalmazás letöltése után 1 hetes bejáratási időszakot kezdenek. A bejáratási időszak célja az alapszintű napi lépések összegyűjtése, és annak felmérése, hogy a résztvevő képes-e teljesíteni a Sprout alkalmazás rendszeres használatához szükséges követelményeket. A befutási időszakban a kontroll- és az intervenciós csoport minden résztvevője azonos napi lépéscélokat kap az 1. és a 7. napra vonatkozóan: 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500 és 6000 lépést. A gépi tanulási algoritmust nem fogják használni a lépéscélok kiszámítására a beavatkozási csoport résztvevői számára a befutási időszakban. A befutási időszakban dinamikusan növekvő lépéscélokat használunk, hogy a résztvevőket bevonják az alkalmazás rendszeres használatába. Ezenkívül minden résztvevő 8 órakor push értesítést kap, amely megadja a napi lépés célját, és ha a résztvevő 20:00 előtt teljesíti a célt, akkor egy másik push értesítést küldünk, amely gratulál a résztvevőnek az aznapi lépéscéljának eléréséhez. . A befutási időszakban a két csoport közötti azonos célokat használják a kezdeti fizikai aktivitás referenciaszintjének meghatározására, amelyet a statisztikai elemzésekben használnak fel a napi lépések közötti különbség összehasonlítására a bejáratás és a 12 hét között a 2. csoportok. A befutási időszakban gyűjtött adatokat a gépi tanulási algoritmus használja fel a beavatkozási időszak lépéscéljainak kiszámításához. Ez egy érvényes megközelítés, mert a befutási adatok jelzik a különböző résztvevők preferenciáját. Minden résztvevő a két csoport valamelyikébe kerül. Az alkalmazás felhasználóinak csoportokhoz való hozzárendelését a Telus Health fogja megvalósítani a befutási időszak után. Az 1 hetes bejáratási időszak után a kontrollcsoport résztvevői állandó napi lépéscélokat kapnak, amelyeket napi 10 000 lépésre állítottak be a Sprout alkalmazáson keresztül. A résztvevők minden nap reggel 8:00-kor push értesítést kapnak, amely megadja az aznapi lépéscélt (10 000 lépés), és ha a résztvevő 20:00 előtt eléri a célt, akkor újabb push értesítést küldünk, amely gratulál a résztvevőnek az eléréséhez. az aznapi lépéscéljuk (10 000 lépés).

Az 1 hetes bejáratási időszak után a beavatkozási csoport résztvevői adaptívan személyre szabott lépéscélokat kapnak a Sprout alkalmazáson keresztül. A napi lépéscélokat a rendszer gépi tanulással számítja ki a felhasználó teljes történetére (múltbeli lépésekre és célokra). A gépi tanulást minden nap alkalmazni fogják a jövőbeni lépések és célok eltérésének csökkentése érdekében. A résztvevők minden nap reggel 8:00-kor push értesítést kapnak, amely megadja a mai lépés célját, és ha a résztvevő 20:00 előtt teljesíti a célt, akkor egy másik push értesítést küldünk, amely gratulál a résztvevőnek a lépés céljának eléréséhez. nap. A gépi tanulás adaptív módon számítja ki a személyre szabott lépéscélokat, amelyek az előrejelzések szerint maximalizálják a jövőbeni fizikai aktivitást minden résztvevő számára az összes korábbi lépés adatai és az egyes résztvevők céljai alapján. A gépi tanulást minden résztvevőre külön-külön alkalmazzák, és két fő lépésből áll. Az első lépés a résztvevő összes adatának felhasználása egy kvantitatív modell felépítéséhez, amely előrejelzi, hogy a résztvevő hány lépést fog megtenni a jövőben, adott lépéscélok előre meghatározott halmaza mellett, és a modell fontos szempontja egy olyan komponens, amely leírja, hogyan a célok elérése a jelenben növelheti a jövőbeni célok elérésének valószínűségét. A második lépés ennek a kvantitatív modellnek a felhasználása a lépéscélok olyan sorozatának kiválasztására, amely maximalizálja a lépések előre jelzett jövőbeli számát. A lépéscélok frissítési folyamatának adaptívá tétele érdekében a gépi tanulást minden nap alkalmazzák (a felhasználó összes múltbeli adatának felhasználásával), hogy lépéscélokat állítsanak elő a következő napra. Ráadásul a gépi tanulás által kiszámított lépéscélok a következő napra nem állandóak, hanem a modell előrejelzése alapján növekednek vagy csökkennek. A Sprout alkalmazás minden nap automatikusan nyomon követi a résztvevők lépésszámát, és a 12 hetes vizsgálati időszak során az alkalmazáson belüli elkötelezettségük szintjétől függetlenül célokat tűz ki. Mivel az adatokat utólag elemezzük, a résztvevők nem kapnak „tanulmány vége” levelet. A vizsgálati eljárásokra való regisztrációkor azonban minden felhasználó írásos beleegyezését adta adatai gyűjtéséhez és elemzéséhez.