論文の概要: Longitudinal and Graph-Augmented Prediction of Adolescent Substance Use Onset in the ABCD Study
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.14578v1
- Date: Fri, 12 Jun 2026 05:00:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-28 05:09:55.2161
- Title: Longitudinal and Graph-Augmented Prediction of Adolescent Substance Use Onset in the ABCD Study
- Title(参考訳): ABCD研究による思春期物質使用量の経時的およびグラフ的予測
- Abstract要約: アルコールシッピング, アルコール使用, 大麻使用, および大麻使用を予測するための断面, 縦, グラフベースのアプローチの比較を行った。
我々は,家族,学校,特徴相似性グラフから構築したツリーベースモデル,リカレントニューラルネットワーク,テンポラルグラフ畳み込みネットワーク(T-GCN)を評価した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.253454377063918
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Early identification of adolescent substance-use risk is an important prevention challenge, yet the relative value of baseline characteristics, longitudinal trajectories, and relational context remains unclear. Using data from approximately 11,860 participants in the Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) Study, we compare cross-sectional, longitudinal, and graph-based approaches for predicting alcohol sipping, alcohol use, marijuana use, and alcohol/marijuana use. We evaluate tree-based models, recurrent neural networks, and Temporal Graph Convolutional Networks (T-GCNs) constructed from family, school, and feature-similarity graphs. Longitudinal models consistently outperform baseline models, with temporal XGBoost achieving the strongest standalone performance. Although T-GCNs generally do not surpass temporal XGBoost, graph-derived risk scores provide complementary information. Combining temporal XGBoost and T-GCN predictions through score-level stacking yields the best performance across all outcomes, achieving AUC-ROC values above 0.79. Feature analyses identify peer deviance, age, externalizing symptoms, parental monitoring, cultural norms, and neighborhood context as important predictors of substance use onset. These findings demonstrate the value of longitudinal modeling for substance-use prediction and suggest that graph-based representations can provide effective auxiliary risk signals.
- Abstract(参考訳): 青年期の物質使用リスクの早期同定は重要な予防課題であるが, 基線特性の相対値, 縦方向軌跡, 関係状況はいまだ不明である。
思春期脳認知発達研究(ABCD)の約11,860人の参加者から得られたデータを用いて, アルコールシッピング, アルコール使用, 大麻使用, および大麻使用を予測するための断面, 縦, グラフベースのアプローチを比較した。
我々は,家族,学校,特徴相似性グラフから構築したツリーベースモデル,リカレントニューラルネットワーク,テンポラルグラフ畳み込みネットワーク(T-GCN)を評価した。
縦方向モデルはベースラインモデルより一貫して優れており、時間軸のXGBoostは最強のスタンドアロンパフォーマンスを実現している。
T-GCNは一般的に時間的XGBoostを超えないが、グラフ由来のリスクスコアは相補的な情報を提供する。
スコアレベルの積み重ねによる時間的XGBoostとT-GCN予測を組み合わせることで、AUC-ROCの値は0.79以上となる。
特徴分析では, 年齢, 外因性症状, 親のモニタリング, 文化規範, 周辺文脈を, 物質使用開始の予測因子として同定する。
これらの結果は, 物質利用予測のための縦断的モデリングの価値を示し, グラフに基づく表現が効果的な補助的リスク信号を提供できることを示唆している。
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