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Are Anxiety Detection Models Generalizable? A Cross-Activity and Cross-Population Study Using Wearables

Created by
  • Haebom

저자

Nilesh Kumar Sahu, Snehil Gupta, Haroon R Lone

개요

본 논문은 웨어러블 기기를 통해 수집된 생리적 신호(ECG, EDA)를 이용하여 불안감을 감지하는 머신러닝 모델의 일반화 가능성을 평가한 연구이다. 111명의 참가자를 대상으로 세 가지 불안 유발 활동을 수행하게 한 후, 자체 데이터셋과 두 개의 공개 데이터셋을 사용하여 다양한 분류기, 특징 집합, 훈련-테스트 구성을 통해 3348개 이상의 불안 감지 모델을 학습 및 테스트했다. 모델의 일반화 가능성은 참가자 내(동일 활동 및 상이 활동), 참가자 간(동일 활동 및 상이 활동)으로 평가되었다. AUROC, 불안 상태 재현율, 비불안 상태 재현율을 주요 지표로 사용하였으며, 결과는 세 지표 모두 0.5를 약간 상회하는 수준이었다. AUROC는 0.620.73 범위였고, 불안 클래스의 재현율은 35.19%74.3%였다. 모델 성능(AUROC 기준)은 다양한 활동과 참가자 그룹에서 상대적으로 안정적이었으나, 불안 클래스의 재현율은 다소 변동이 있었다.

시사점, 한계점

시사점:
웨어러블 기기를 이용한 불안 감지 모델의 일반화 가능성에 대한 실증적 연구를 수행했다.
다양한 활동과 참가자 그룹에 걸쳐 상대적으로 안정적인 모델 성능을 보였다.
불안 감지 모델 개발 및 향상을 위한 기초 자료를 제공한다.
한계점:
AUROC, 재현율 등 주요 지표가 0.5를 약간 상회하는 수준으로, 모델 성능 향상이 필요하다.
불안 클래스의 재현율에 변동이 있어, 모델의 안정성을 높일 필요가 있다.
연구에 사용된 활동 및 참가자 그룹의 다양성이 제한적일 수 있다. 더욱 다양한 상황과 인구 집단에 대한 연구가 필요하다.
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