dc.creator | Melo, Ramásio Ferreira de | |
dc.date.accessioned | 2023-12-04T15:25:32Z | |
dc.date.available | 2023-12-04 | |
dc.date.available | 2023-12-04T15:25:32Z | |
dc.date.issued | 2023-08-25 | |
dc.identifier.citation | MELO, 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.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/10841 | |
dc.description.abstract | Depression 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.sponsorship | Sem bolsa | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Depressão | pt_BR |
dc.subject | Saúde mental | pt_BR |
dc.subject | Inteligência artificial | pt_BR |
dc.subject | Sensoriamento passivo | pt_BR |
dc.subject | Smartphone | pt_BR |
dc.subject | Marcadores digitais | pt_BR |
dc.subject | Fenotipagem digital | pt_BR |
dc.subject | Depression | pt_BR |
dc.subject | Mental health | pt_BR |
dc.subject | Artificial intelligence | pt_BR |
dc.subject | Passive sensing | pt_BR |
dc.subject | Smartphone | pt_BR |
dc.subject | Digital makers | pt_BR |
dc.subject | Digital phenotyping | pt_BR |
dc.title | Um estudo sobre aprendizado de máquina multimodal para identificar a depressão em adolescentes brasileiros usando dados coletados via smartphones | pt_BR |
dc.title.alternative | A multimodal machine learning study to identify depression in Brazilian adolescents using data collected via smartphones | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/9976901113589284 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0003-0514-8883 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/1544604888519188 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Kieling, Christian Costa | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7549034186694213 | pt_BR |
dc.description.resumo | A 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.program | Programa de Pós-Graduação em Computação | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.rights.license | CC BY-NC-SA | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Araújo, Ricardo Matsumura de | |
dc.subject.cnpq1 | CIENCIA DA COMPUTACAO | pt_BR |