論文の概要: A Fast and Minimal System to Identify Depression Using Smartphones: Explainable Machine Learning-Based Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.18301v1
- Date: Fri, 22 Aug 2025 20:39:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-27 17:42:38.504942
- Title: A Fast and Minimal System to Identify Depression Using Smartphones: Explainable Machine Learning-Based Approach
- Title(参考訳): スマートフォンで抑うつを識別する高速かつ最小のシステム: 説明可能な機械学習に基づくアプローチ
- Authors: Md Sabbir Ahmed, Nova Ahmed,
- Abstract要約: 我々の主な目的は、できるだけ早く検索されたデータを用いてうつ病を識別する最小限のシステムを開発することであった。
バングラデシュの学生100名を対象に調査を行い,アプリ利用データを収集した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.886251915875683
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Background: Existing robust, pervasive device-based systems developed in recent years to detect depression require data collected over a long period and may not be effective in cases where early detection is crucial. Objective: Our main objective was to develop a minimalistic system to identify depression using data retrieved in the fastest possible time. Methods: We developed a fast tool that retrieves the past 7 days' app usage data in 1 second (mean 0.31, SD 1.10 seconds). A total of 100 students from Bangladesh participated in our study, and our tool collected their app usage data. To identify depressed and nondepressed students, we developed a diverse set of ML models. We selected important features using the stable approach, along with 3 main types of feature selection (FS) approaches. Results: Leveraging only the app usage data retrieved in 1 second, our light gradient boosting machine model used the important features selected by the stable FS approach and correctly identified 82.4% (n=42) of depressed students (precision=75%, F1-score=78.5%). Moreover, after comprehensive exploration, we presented a parsimonious stacking model where around 5 features selected by the all-relevant FS approach Boruta were used in each iteration of validation and showed a maximum precision of 77.4% (balanced accuracy=77.9%). A SHAP analysis of our best models presented behavioral markers that were related to depression. Conclusions: Due to our system's fast and minimalistic nature, it may make a worthwhile contribution to identifying depression in underdeveloped and developing regions. In addition, our detailed discussion about the implication of our findings can facilitate the development of less resource-intensive systems to better understand students who are depressed.
- Abstract(参考訳): 背景:近年、うつ病を検出するために開発された堅牢で広範囲なデバイスベースのシステムでは、長期間にわたって収集されたデータが必要であり、早期発見が不可欠である場合には有効ではない可能性がある。
目的: 我々の主な目的は、できるだけ早く検索されたデータを用いてうつ病を識別する最小限のシステムを開発することであった。
メソッド: 過去7日間のアプリ使用データを1秒(平均0.31, SD 1.10秒)で取得する高速ツールを開発しました。
バングラデシュの学生100名を対象に調査を行い,アプリ利用データを収集した。
抑うつと非抑うつの学生を識別するために,多種多様なMLモデルを開発した。
安定的なアプローチと3つの主要な特徴選択(FS)アプローチを用いて重要な特徴を選択した。
結果: 1秒で取得したアプリ利用データのみを活用するため,我々の光勾配向上機モデルは,安定FS法で選択した重要な特徴を用いて,抑うつ学生の82.4%(n=42)を正しく同定した(精度=75%,F1スコア=78.5%)。
さらに, 総合的な調査を行った結果, 全FSアプローチで選択された5つの特徴を検証の各イテレーションで使用し, 最大精度77.4%(精度77.9%)を示した。
ベストモデルのSHAP分析では、うつ病に関連する行動マーカーが提示された。
結論: 私たちのシステムの高速で最小主義的な性質のため、未発達の地域や発展途上国におけるうつ病の特定に重要な貢献をするかもしれません。
また,本研究の意義に関する詳細な考察により,抑うつ学生の理解を深めるため,資源集約度が低いシステムの開発が促進される。
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