Машинный алгоритм для повышения физической активности и устойчивого взаимодействия с пользователем

Исследовательская группа будет сотрудничать с Telus Health и приложением Sprout (версии для iOS и Android), которое предназначено для повышения физической активности, позволяя участникам отслеживать количество шагов за день и активно сравнивать их со своими ежедневными целями. После загрузки Sprout пользователи могут открыть приложение и перемещаться по целевой и домашней странице. На главной странице отображается количество шагов, пройденных за день, и ежедневная цель по шагам пользователя. Участники могут нажать на две иконки вверху главной страницы. Если пользователи нажимают на левый значок, отображается страница истории. Страница истории позволяет участникам отслеживать свои результаты за прошедшую неделю, показывая ежедневные шаги и ежедневные цели на столбчатой ​​диаграмме с цветовой кодировкой. Зеленая полоса указывает на достижение цели шага в соответствующий день, а красная полоса указывает на неспособность достичь цели шага в соответствующий день. Встроенный чип здоровья в устройствах iPhone и Android собирает данные о шагах, а точность подсчета шагов, собранная чипом здоровья iPhone и Android, была подтверждена в ряде исследований и сопоставима с точностью ActiGraph. Приложение Sprout сначала сохраняет данные о шагах и целях локально на телефоне, а затем синхронизируется с сервером каждые 10 минут, когда телефон активен. Также активируется push-уведомление для приложения (если оно активировано пользователем), и используется стандартное push-уведомление iOS и Android. Push-уведомление отображается на целевой странице и на вкладке последних уведомлений на телефоне.

Для участников, имеющих право на участие, начнется 1-недельный период обучения после загрузки приложения. Цель периода обкатки — собрать базовые ежедневные шаги и оценить, способен ли участник соблюдать требования, необходимые для регулярного использования приложения Sprout. В течение периода обкатки все участники контрольной и экспериментальной групп получат одинаковые наборы ежедневных целей по шагам с 1 по 7 день: 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 5500 и 6000 шагов соответственно. Алгоритм машинного обучения не будет использоваться для расчета целей шагов для участников группы вмешательства во время вводного периода. В период обкатки будут использоваться динамически увеличивающиеся цели по шагам, чтобы привлечь участников к регулярному использованию приложения. Кроме того, все участники получат push-уведомление в 8 утра, в котором будет указана цель по шагам на день, а если участник достигнет цели до 20:00, то будет отправлено еще одно push-уведомление, чтобы поздравить этого участника с достижением цели по шагам на день. . Идентичные цели между двумя группами во время вводного периода используются для установления контрольного уровня начальной физической активности, который будет использоваться в статистическом анализе для сравнения разницы в ежедневных шагах между вводным периодом и 12 неделями для двух групп. группы. Данные, собранные во время периода обкатки, будут использоваться алгоритмом машинного обучения для расчета целей этапов на период вмешательства. Это правильный подход, поскольку данные обкатки будут указывать на предпочтения различных участников. Все участники будут распределены в одну из двух групп. Распределение пользователей приложения по группам будет реализовано Telus Health после периода обкатки. После 1-недельного периода обкатки участникам контрольной группы будут предоставлены постоянные ежедневные цели по шагам, которые были установлены на уровне 10 000 шагов в день через приложение Sprout. Участники будут получать push-уведомление каждый день в 8:00 утра, в котором будет указана цель по шагам на этот день (10 000 шагов), и если участник достигнет цели до 20:00, то будет отправлено еще одно push-уведомление, чтобы поздравить участника с достижением. цель по шагам (10 000 шагов) на день.

После недельного вводного периода участники интервенционной группы получат адаптивно персонализированные цели по шагам через приложение Sprout. Ежедневные цели по шагам будут рассчитываться с использованием машинного обучения на основе полной истории (прошлые шаги и цели) пользователя. Машинное обучение будет применяться каждый день, чтобы уменьшить различия в будущих шагах и целях. Участники будут получать push-уведомление каждый день в 8:00 утра с указанием сегодняшней цели по шагам, а если участник достигнет цели до 20:00, то будет отправлено еще одно push-уведомление, чтобы поздравить участника с достижением цели по шагам. день. Машинное обучение будет адаптивно рассчитывать персонализированные цели по шагам, которые, по прогнозам, позволят максимизировать будущую физическую активность для каждого участника на основе всех данных его прошлых шагов и целей каждого участника. Машинное обучение применяется к каждому участнику индивидуально и состоит из двух основных этапов. Первый шаг — использовать все данные участника для построения количественной модели, которая предсказывает, сколько шагов участник сделает в будущем, учитывая заданный набор целей шагов. Важным аспектом модели является компонент, описывающий, как Достижение целей в настоящем может увеличить вероятность достижения целей в будущем. Второй шаг — использовать эту количественную модель для выбора последовательности целей шагов, которая максимизирует прогнозируемое количество шагов в будущем. Чтобы сделать процесс обновления целей по шагам адаптивным, машинное обучение применяется каждый день (с использованием всех прошлых данных пользователей) для генерации целей по шагам на предстоящий день. Более того, цели шагов, рассчитанные с помощью машинного обучения на предстоящий день, не являются постоянными, а увеличиваются или уменьшаются в зависимости от прогноза модели. Приложение Sprout будет автоматически отслеживать количество шагов участников каждый день и предлагать цели независимо от уровня их активности в приложении в течение 12-недельного периода обучения. Поскольку данные анализируются ретроспективно, участникам не будет предоставлено письмо об окончании исследования. Однако при регистрации для участия в исследованиях все пользователи предоставили письменное информированное согласие на сбор и анализ своих данных.