環境睡眠品質予測

• 目的
• 相関分析
• データローダ
• 応用例
• 構成
• 動作環境
• 注意事項
• 参考

目的

本情報資産では各種センサーから取得した活動量、空気環境（温度、湿度など）、睡眠状態などのデータから睡眠品質の分析・予測を行います。

相関分析

活動量・空気環境データの相関分析を行い、2つの特徴量が変動して変化する傾向の度合いをピアソン相関^[1]を用いて計算します。
活動量・空気環境と睡眠品質の相関行列を生成し、活動量・空気環境の特徴量を抽出し、睡眠品質の特徴量を予測します。
さらに睡眠品質の予測に対する各特徴量に重みをつけ回帰木法アルゴリズムを用いて計算します。
上記の計算から得られた特徴量を入力とし、ランダムフォレスト^[2]アルゴリズムにて予測モデルを生成します。

データローダ

環境睡眠品質予測で使用する活動量、空気環境、睡眠状態などのデータを事前に収集し、イベントデータ形式の分析用データを抽出してデータベースに登録します。

応用例

• 活動量や空気環境の変化が睡眠の品質に与える影響を計測・予測するアプリケーションなど

構成

本情報資産は以下から構成されます。

• 処理プログラム（Python言語）
  • 相関分析プログラム
  • 環境睡眠品質予測プログラム
• データモデル
  • 大気データテーブル（event形式）
  • 睡眠分析データテーブル（event形式）
  • 睡眠データテーブル（event形式）
  • 環境睡眠品質データテーブル（event形式）
• 予測モデル
  • ランダムフォレスト^[2]

動作環境

以下の環境で動作を確認しました。

• OS : Ubuntu 18.04 LTS
• メモリ : 4GB以上推奨
• ディスク : 100GB以上
• インターネット接続が可能
• Python : 3.x系（2.x系では動作しません）
  • Pythonライブラリ
  • psycopg2
  • configparser
  • geojson
  • requests
• PostgreSQL : 9.2以上

xDataEdge^[3]環境を使用する場合は上記に加えて以下の条件が必要です。

• Apache, Nginx等、HTTP サーバ機能を持つ（HTTP/HTTPS ポートを LISTEN する）サービス等を OS 上に稼働させていないこと
• xData EdgeをインストールするOSのroot権限を有すること

注意事項

• 機能の制約
  • 本情報資産は動作環境に示す環境以外での動作は保証しません。
• データの制約
  • データベースに登録するデータについては制約があります。詳細はデータローダAPIマニュアル^[4]を参照ください。
• 免責事項
  • 当ページに掲載している情報は可能な限り正確な情報を掲載するよう努めていますが、正確性や安全性を保証しません。
  • 当ページに掲載している内容、提供されるものによって生じた損害等の一切の責任は負いかねます。
  • 当ページで提供されるものは全てサンプルであり予測結果の責任は負いかねます。

参考

• [1]Israel Cohen, Yiteng Huang, Jingdong Chen, Jacob Benesty(2009): "Noise reduction in speech processing". pp 1–4
• [2]Breiman L (2001) Random forests. Mach Learn 45:5–32
• [3]xData Edgeマニュアル:https://www.xdata.nict.jp/docs/Edge/1.0/
• [4]データローダAPIマニュアル:https://www.xdata.nict.jp/docs/DataLoader/0.6/