論文の概要: From Pen Strokes to Sleep States: Detecting Low-Recovery Days Using Sigma-Lognormal Handwriting Features
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.11512v1
- Date: Thu, 12 Mar 2026 03:59:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-13 14:46:25.854737
- Title: From Pen Strokes to Sleep States: Detecting Low-Recovery Days Using Sigma-Lognormal Handwriting Features
- Title(参考訳): ペンストロークから睡眠状態へ:Sigma-lognormal Handwriting機能を用いた低回復日の検出
- Authors: Chisa Tanaka, Andrew Vargo, Anna Scius-Bertrand, Andreas Fischer, Koichi Kise,
- Abstract要約: 本研究は,オンライン筆跡力学から睡眠関連回復状態の日内変動を推定できるかどうかを考察する。
13人の大学生を対象にした28日間の研究で、毎日3回手書きが記録された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.45861052028618
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: While handwriting has traditionally been studied for character recognition and disease classification, its potential to reflect day-to-day physiological fluctuations in healthy individuals remains unexplored. This study examines whether daily variations in sleep-related recovery states can be inferred from online handwriting dynamics. % We propose a personalized binary classification framework that detects low-recovery days using features derived from the Sigma-Lognormal model, which captures the neuromotor generation process of pen strokes. In a 28-day in-the-wild study involving 13 university students, handwriting was recorded three times daily, and nocturnal cardiac indicators were measured using a wearable ring. For each participant, the lowest (or highest) quartile of four sleep-related metrics -- HRV, lowest heart rate, average heart rate, and total sleep duration -- defined the positive class. Leave-One-Day-Out cross-validation showed that PR-AUC significantly exceeded the baseline (0.25) for all four variables after FDR correction, with the strongest performance observed for cardiac-related variables. Importantly, classification performance did not differ significantly across task types or recording timings, indicating that recovery-related signals are embedded in general movement dynamics. These results demonstrate that subtle within-person autonomic recovery fluctuations can be detected from everyday handwriting, opening a new direction for non-invasive, device-independent health monitoring.
- Abstract(参考訳): 手書き文字は伝統的に文字認識と病気の分類のために研究されてきたが、健康な人における日々の生理的変動を反映する可能性は未解明のままである。
本研究は,オンライン筆跡力学から睡眠関連回復状態の日内変動を推定できるかどうかを考察する。
%) では, ペンストロークの神経運動量生成過程を捉えたSigma-Lognormalモデルから得られた特徴を用いて, 低回復日数を検出する2値分類フレームワークを提案する。
大学生13名を対象にした28日間の研究で, 毎日3回手書きが記録され, 夜間心指標はウェアラブルリングを用いて測定された。
各参加者について、睡眠関連指標のうち最も低い(または最も高い)4つ(HRV、最低心拍数、平均心拍数、合計睡眠時間)は、正のクラスを定義した。
その結果, PR-AUCはFDR補正後の4変数のベースライン(0.25)を有意に上回り, 心臓関連変数では最も高い成績を示した。
重要なことは、タスクタイプや記録タイミング間で分類性能はそれほど大きくは変化せず、回復関連信号が一般的な運動力学に埋め込まれていることを示している。
これらの結果から,日常の筆跡から微妙な自律神経回復変動が検出され,非侵襲的デバイス非依存型健康モニタリングのための新たな方向性がもたらされることが示唆された。
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