基于多模态长程数据的呼吸干预效果预测模型

项目背景

本研究设计了一套由 AI 聊天机器人 + 运动手环 组成的呼吸干预,并通过随机对照试验检验其对日常压力管理的效果。
收集的数据包括:

  • 问卷:基线、干预期每日测量、后测
  • 手环生理数据:心率、睡眠、活动(6 周)
  • 聊天文本:每周与 AI “呼吸大师”的 4 次对话

目标:基于干预组被试的这些多模态数据,构建能预测和解释干预效果的模型。

核心任务设计

任务 1:短期压力预测(30分)

  • 目标:预测每天的压力水平(回归或高/低分类)。
  • 输入:前几天的问卷、自评压力,手环数据(心率/睡眠等),最近一次聊天文本特征。
  • 输出:次日的压力分数或高/低压力标签。
  • 评估指标:MAE、RMSE、R²;如做分类则用 AUC、F1。(仅供参考)

任务 2:个体化干预效果预测(40分)

  • 目标:预测某人经过干预 4 周后,压力是否显著改善(响应/非响应)。
  • 输入:基线特征 + 干预早期的手环和问卷数据 + 聊天文本特征。
  • 输出:个体改善幅度或响应标签。
  • 评估指标:AUC、精确率/召回率;比较模型预测的效果与试验真实平均效果是否一致。(仅供参考)

任务 3:解释与展示(30分)

  • 目标:解释模型“为什么”预测某人更可能改善,并做小型演示。
  • 方法:特征重要性图(如 SHAP)、个体解释卡片、敏感性分析。
  • 评估指标:解释合理性(是否能找到关键因素)、演示能否快速展示预测与解释。

预期成果

  • 代码与模型:包含数据预处理、建模、评估的完整可运行代码。
  • 演示:一个小型 Demo(如 Streamlit 或 Notebook),输入个体数据即可输出预测和解释。
Previous
Next