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Usando Aprendizado de Máquina pra Identificar Ansiedade Social

Pesquisa revela novas maneiras de detectar ansiedade social através da linguagem.

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A ansiedade pode afetar muita gente, principalmente em situações sociais. Algumas pessoas sentem um nível alto de ansiedade ao interagir com os outros, e isso é conhecido como transtorno de ansiedade social (TAS). É um problema comum, afetando uma boa quantidade de adultos nos Estados Unidos. Muitas pessoas com TAS se sentem desconfortáveis em situações sociais, o que pode fazer com que evitem essas interações ou sintam uma ansiedade intensa durante elas. Infelizmente, uma grande parte das pessoas com TAS não busca tratamento, muitas vezes adiando ou evitando ajuda.

Avanços recentes em tecnologia e pesquisa abriram novas maneiras de ajudar quem tem ansiedade social. Um método envolve o uso de ferramentas digitais que podem monitorar o comportamento e as emoções de uma pessoa pelo celular. Essas ferramentas podem oferecer suporte exatamente quando a pessoa precisa, muitas vezes chamadas de intervenções "just-in-time". Para implementar esses sistemas de apoio, é fundamental reconhecer quando alguém está passando por um pico de ansiedade.

O que é Ansiedade Estado?

Ansiedade estado se refere à condição temporária de estar ansioso em uma situação específica. Diferente da ansiedade traço, que é uma tendência geral de se sentir ansioso, a ansiedade estado é específica para a situação. Por exemplo, as pessoas podem sentir ansiedade aumentada antes de dar um discurso ou participar de um evento social. Identificar esses momentos com precisão pode ajudar a oferecer suporte no momento certo.

O Papel do Aprendizado de Máquina

Aprendizado de máquina é uma área da inteligência artificial que permite que computadores aprendam com dados. Essa tecnologia pode analisar padrões de várias formas de informação, incluindo dados linguísticos – ou seja, como as pessoas falam e escrevem. Usando aprendizado de máquina com informações linguísticas, os pesquisadores conseguem detectar pistas sobre o estado emocional de uma pessoa, como a ansiedade. Essa abordagem permite uma melhor compreensão de como alguém se sente sem que a pessoa reporte conscientemente suas emoções.

Biomarcadores Linguísticos e Ansiedade

Biomarcadores linguísticos são características únicas de como as pessoas se comunicam que podem indicar seu estado emocional. Diferentes aspectos da comunicação – como tom, escolha de palavras e estrutura das frases – podem oferecer insights sobre os níveis de ansiedade de um indivíduo. Pesquisadores descobriram que padrões linguísticos específicos podem variar dependendo do contexto da conversa e da condição emocional da pessoa que fala.

Por exemplo, as pessoas podem usar frases mais longas ou palavras específicas quando estão ansiosas. Ao analisar esses padrões, os pesquisadores podem desenvolver sistemas capazes de detectar ansiedade através de conversas gravadas.

O Estudo

Um estudo recente focou em como personalizar ferramentas de aprendizado de máquina para detectar ansiedade estado em pessoas com ansiedade social. Os pesquisadores queriam melhorar os modelos existentes considerando comportamentos individuais e os contextos sociais específicos em que a ansiedade ocorre.

Desenho do Estudo e Participantes

O estudo envolveu 45 alunos de graduação com altos níveis de ansiedade social. Os participantes conversaram pelo Zoom, permitindo que os pesquisadores observassem seu comportamento linguístico em tempo real. As conversas foram feitas para serem avaliativas, onde o falante sabia que sua performance seria avaliada, ou não avaliativas, onde tais avaliações estavam ausentes. Ao avaliar as diferenças nos padrões linguísticos, os pesquisadores esperavam identificar marcadores associados a níveis aumentados de ansiedade.

Coleta de Dados

Os participantes relataram seus níveis de ansiedade antes e durante as conversas usando uma pesquisa simples. Isso incluía avaliações em uma escala de muito calmo a muito ansioso. As conversas foram gravadas e o áudio foi transcrito para análise. Várias características linguísticas foram extraídas das transcrições, incluindo o número de palavras usadas, o tom emocional e a estrutura das frases.

Descobertas sobre Contextos e Diferenças Individuais

Os pesquisadores descobriram que os padrões linguísticos variavam significativamente com base no contexto da conversa. Por exemplo, os participantes mostraram menos energia e tom mais baixo em situações avaliativas do que em não avaliativas. Além disso, indivíduos com sintomas de ansiedade mais altos usaram padrões específicos, como mais pronomes em primeira pessoa e palavras de emoção negativa, especialmente em contextos avaliativos.

Essas descobertas sugerem que tanto o contexto da conversa quanto as diferenças individuais desempenham um papel crítico em como a ansiedade é expressa linguisticamente.

Pipeline de Aprendizado de Máquina Personalizado

Para detectar melhor a ansiedade, os pesquisadores desenvolveram um pipeline de aprendizado de máquina personalizado. Esse sistema foi projetado para aprender tanto com comportamentos individuais quanto com os contextos específicos em que as interações ocorreram.

Extração e Fusão de Recursos Multiview

O primeiro passo no pipeline envolveu extrair várias características linguísticas dos dados. Essas características foram então combinadas em uma única representação, permitindo que o modelo as analisasse juntas. Ao considerar diferentes aspectos da linguagem – como fonética, sintaxe e escolha de palavras – o modelo poderia fazer previsões mais informadas sobre os níveis de ansiedade de um indivíduo.

Treinamento Personalizado em Múltiplas Camadas

O próximo passo foi treinar o modelo de uma forma que considerasse tanto os dados em nível populacional quanto as diferenças individuais. Esse processo envolveu usar um modelo global que foi inicialmente treinado em um amplo conjunto de dados, seguido por um treino adicional que ajustou o modelo com base em dados específicos dos participantes.

O modelo personalizado visava incorporar o contexto social e os comportamentos individuais para fornecer previsões mais precisas sobre ansiedade estado.

Avaliação do Modelo

Os pesquisadores avaliaram a eficácia do pipeline de aprendizado de máquina personalizado. Eles o compararam a modelos tradicionais que não consideravam as diferenças individuais. Os resultados indicaram que o modelo personalizado superou significativamente os modelos base na detecção da ansiedade estado.

Importância do Contexto e Diferenças Individuais

A avaliação destacou a importância de considerar o contexto social e as diferenças individuais. O modelo obteve melhores resultados ao incorporar ambos os tipos de informação. Isso sugere que uma abordagem personalizada é mais eficaz na detecção da ansiedade do que um método genérico.

Implicações para a Saúde Mental Digital

Essas descobertas têm implicações importantes para intervenções de saúde mental digital. Entender os padrões linguísticos pode ajudar a identificar momentos em que as pessoas podem precisar de apoio. Intervenções futuras podem usar essas insgights para oferecer assistência rápida em tempo real, melhorando a eficácia do tratamento para indivíduos com ansiedade social.

Limitações e Pesquisas Futuras

Embora o estudo tenha fornecido insights valiosos, também teve limitações. O tamanho da amostra foi relativamente pequeno, consistindo apenas de estudantes universitários, o que pode não representar totalmente populações diversas. Pesquisas futuras devem incluir vários contextos sociais e uma gama mais ampla de diferenças individuais, como gênero e idade.

Considerações de Privacidade

Outra consideração essencial é a privacidade dos indivíduos nas intervenções digitais. À medida que a tecnologia avança, é crucial garantir que os participantes se sintam confortáveis e seguros ao usar essas ferramentas.

Conclusão

Essa pesquisa demonstrou o potencial de abordagens personalizadas de aprendizado de máquina para detectar ansiedade estado através de biomarcadores linguísticos. Ao focar nas diferenças individuais e em contextos sociais específicos, o estudo avançou nossa compreensão de como a ansiedade pode ser detectada e abordada em tempo real. Esses insights abrem caminho para futuros desenvolvimentos em saúde mental digital, tornando possível oferecer intervenções personalizadas que podem beneficiar significativamente indivíduos que lutam contra a ansiedade social.

Fonte original

Título: Personalized State Anxiety Detection: An Empirical Study with Linguistic Biomarkers and A Machine Learning Pipeline

Resumo: Individuals high in social anxiety symptoms often exhibit elevated state anxiety in social situations. Research has shown it is possible to detect state anxiety by leveraging digital biomarkers and machine learning techniques. However, most existing work trains models on an entire group of participants, failing to capture individual differences in their psychological and behavioral responses to social contexts. To address this concern, in Study 1, we collected linguistic data from N=35 high socially anxious participants in a variety of social contexts, finding that digital linguistic biomarkers significantly differ between evaluative vs. non-evaluative social contexts and between individuals having different trait psychological symptoms, suggesting the likely importance of personalized approaches to detect state anxiety. In Study 2, we used the same data and results from Study 1 to model a multilayer personalized machine learning pipeline to detect state anxiety that considers contextual and individual differences. This personalized model outperformed the baseline F1-score by 28.0%. Results suggest that state anxiety can be more accurately detected with personalized machine learning approaches, and that linguistic biomarkers hold promise for identifying periods of state anxiety in an unobtrusive way.

Autores: Zhiyuan Wang, Mingyue Tang, Maria A. Larrazabal, Emma R. Toner, Mark Rucker, Congyu Wu, Bethany A. Teachman, Mehdi Boukhechba, Laura E. Barnes

Última atualização: 2023-04-19 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2304.09928

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.09928

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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