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dc.creatorMelo, Ramásio Ferreira de
dc.date.accessioned2023-12-04T15:25:32Z
dc.date.available2023-12-04
dc.date.available2023-12-04T15:25:32Z
dc.date.issued2023-08-25
dc.identifier.citationMELO, Ramásio Ferreira de. Um estudo sobre aprendizado de máquina multimodal para identificar a depressão em adolescentes brasileiros usando dados coletados via smartphones. Orientador: Ricardo Matsumura Araújo. 2023. 179 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/10841
dc.description.abstractDepression affects an estimated 322 million people worldwide, according to the WHO. The first symptoms of depression usually appear between late adolescence and early adulthood. However, its highly heterogeneous clinical presentation makes diagnosis difficult in the early stages, especially in non-specialized settings. In addition, there are no laboratory tests to diagnose depression. Clinical interviews and self-reported questionnaires are the gold standard for diagnosing depression, despite the subjective bias of the assessment. In this context, mobile technologies, such as smartphones and wearable sensors, have provided new ways of collecting data on depressed behavior in domestic environments, which are not clinically observable, in addition to traditional approaches. In this study, we investigated multimodal and multitasking machine learning models to predict the current and future depressed mood state of adolescents from the Identifying Depression Early in Adolescence Risk Stratified Cohort (IDEA-RiSCo) database. We performed extensive experiments using 81 features extracted from acoustic data from the adolescents’ speech and the environment, accelerometer, and GPS collected through smartphones. Also, we compared the performance of nomothetic (generalized) and idiographic (personalized) predictive models and two data aggregations. The experiments considered the sMFQ questionnaire scores as the ground truth. We established a machine learning model that combines activity data, reported audios, and mobility using cumulative data aggregation as an important alternative to complement the diagnosis of depression in Brazilian adolescents. In addition, we highlight the attributes that most contributed to optimizing the performance of predictive models related to activity: average daily walking time; reported audios: MFCC coefficients, spectrograms, and spectral contrasts; and mobility: maximum distance from home, and location variance.pt_BR
dc.description.sponsorshipSem bolsapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectDepressãopt_BR
dc.subjectSaúde mentalpt_BR
dc.subjectInteligência artificialpt_BR
dc.subjectSensoriamento passivopt_BR
dc.subjectSmartphonept_BR
dc.subjectMarcadores digitaispt_BR
dc.subjectFenotipagem digitalpt_BR
dc.subjectDepressionpt_BR
dc.subjectMental healthpt_BR
dc.subjectArtificial intelligencept_BR
dc.subjectPassive sensingpt_BR
dc.subjectSmartphonept_BR
dc.subjectDigital makerspt_BR
dc.subjectDigital phenotypingpt_BR
dc.titleUm estudo sobre aprendizado de máquina multimodal para identificar a depressão em adolescentes brasileiros usando dados coletados via smartphonespt_BR
dc.title.alternativeA multimodal machine learning study to identify depression in Brazilian adolescents using data collected via smartphonespt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9976901113589284pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0003-0514-8883pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1544604888519188pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Kieling, Christian Costa
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7549034186694213pt_BR
dc.description.resumoA depressão afeta cerca de 322 milhões de pessoas em todo o mundo, segundo a OMS. Os primeiros sintomas da depressão costumam surgir entre o final da adolescência e o início da fase adulta. No entanto, sua apresentação clínica, altamente heterogênea, dificulta o diagnóstico nas fases iniciais, especialmente em ambientes não especializados. Além disso, não existem exames laboratoriais para diagnosticar a depressão. As entrevistas clínicas que seguem critérios operacionais padronizados, como o DSM, são o padrão ouro para o diagnóstico da depressão, apesar do viés subjetivo da avaliação. Neste contexto, as tecnologias móveis, como smartphones e sensores vestíveis, oportunizaram novas formas de coletar dados sobre o comportamento depressivo em ambientes domésticos, não observáveis clinicamente, que vão além das abordagens tradicionais. Neste estudo, investigamos modelos multimodais e multitarefas de aprendizado de máquina para prever o humor deprimido atual e futuro dos adolescentes da base de dados do estudo IDEA-RiSCo (Identifying Depression Early in Adolescence Risk Stratified Cohort). Realizamos extensos experimentos usando 81 atributos extraídos de dados acústicos, da fala dos adolescentes e do ambiente, acelerômetro e GPS coletados via smartphones. Também comparamos o desempenho de modelos preditivos nomotéticos (generalizado) e idiográficos (personalidado) e duas agregações de dados. Os experimentos foram realizados considerando as pontuações do questionário sMFQ como verdade básica. Estabelecemos um modelo de aprendizado de máquina nomotético que combina dados de atividade, áudio de relatos e mobilidade usando agregação cumulativa como uma importante alternativa para complementar o diagnóstico de depressão em adolescentes brasileiros. Além disso, destacamos os atributos que mais contribuíram para otimizar o desempenho dos modelos preditivos, relacionado à atividade: tempo médio diário de caminhada; áudios de relatos: coeficientes MFCC, espectrogramas e contrastes espectrais; e mobilidade: distância máxima de casa e variação de localização.pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Computaçãopt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.rights.licenseCC BY-NC-SApt_BR
dc.contributor.advisor1Araújo, Ricardo Matsumura de
dc.subject.cnpq1CIENCIA DA COMPUTACAOpt_BR


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