KI-basierte Plattform bietet Menschen mit Adipositas individuelle Unterstützung
Nach Angaben im Sachstandsbericht Adipositas 2022 der Europäischen Region der WHO leiden 59 % der Erwachsenen und fast jedes dritte Kind in Europa an Übergewicht und Adipositas. Adipositas ist zu einer gesellschaftlichen Herausforderung geworden. Das Projekt STOP, das mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen durchgeführt wird, will mittels KI seinen Beitrag leisten. Das vom Forschungsinstitut für Telekommunikation und Kooperation (FTK) in Deutschland koordinierte Projekt richtete eine innovative Plattform ein, die Gesundheitsdaten von Menschen mit Adipositas sammelt und analysiert, um ihnen Informationen und Hinweise zu Ernährung und Bewegung anzubieten. Durch die Plattform können auch die wachsenden Kosten durch Adipositas und die damit verbundenen Gesundheitsprobleme wie Herzkrankheiten, Diabetes, Lebererkrankungen, Gallensteine, Krebs und Demenz abgefedert werden. „Eines der wichtigsten Funktionen der Stop Obesity Platform ist die Möglichkeit, die Fitnessdaten der Nutzenden von tragbaren Geräten zu importieren“, sagt Binh Vu, Projektkoordinator. „Um das Potenzial dieses umfangreichen Datensatzes auszuschöpfen, werden Algorithmen des maschinellen Lernens eingesetzt, um die gesammelten Informationen zu analysieren und wertvolle Erkenntnisse daraus abzuleiten.“ Zu den erfassten Daten gehören die Aktivitäten und Trainingseinheiten der Personen sowie ernährungsbezogene, biomedizinische und physiologische Daten, mit denen für alle Nutzenden ein umfassendes Gesundheitsprofil erstellt wird. Anschließend wird mit den Algorithmen nach Mustern, Korrelationen und Trends innerhalb der Daten gesucht, um ein tieferes Verständnis für das Gesundheitsverhalten und die Anforderungen der Nutzenden zu gewinnen. „Diese Analyse dient als Grundlage für die Chatbot-Funktion der Plattform, die eine einzigartige Möglichkeit bietet, personalisierte Gesundheitsinformationen und -beratung zu erhalten. Aufbauend auf Eingaben von medizinischem Fachpersonal leitet der Chatbot den Betroffenen Vorschläge für bessere Ernährung und Bewegung weiter“, beschreibt Vu.
KI-Tools schaffen einen adaptiven Chatbot
Der integrierte Chatbot erleichterte die regelmäßige Datenerhebung auf der STOP-Plattform, da die Nutzenden nach Belieben mit ihm kommunizieren konnten. Außerdem wurde er so programmiert, dass er die Gespräche aufzeichnet und analysiert, um die Ausgaben an die Stimmung der Betroffenen anzupassen. Künstliche Intelligenz (KI) spielte dabei eine zentrale Rolle und stellte ihren großen Wert für die virtuelle psychologische Beratung unter Beweis. Die Verarbeitung natürlicher Sprache, ein Teilbereich der künstlichen Intelligenz, in dem es darum geht, dass Computer die menschliche Sprache verstehen, interpretieren und manipulieren, indem sie Informationen in Inhalte umwandeln, wurde eingesetzt, damit der Chatbot Nutzereingaben effektiv verstehen und angemessen reagieren kann. Das Forschungsteam arbeitete mit Deep-Learning-Modellen wie rekurrenten neuronalen Netzen und Transformatoren, um die Komplexität von Aufgaben zum Verständnis und zur Erzeugung natürlicher Sprache zu bewältigen. Durch Sentiment Detection konnte der Chatbot die Emotionen der Nutzenden im Gespräch einschätzen und eine einfühlsamere und individuellere Unterstützung bieten. „Durch den Einsatz fortschrittlicher Deep-Learning-Modelle wie konvolutionalen neuronalen Netze und Netze mit langem Kurzzeitspeicher waren wir in der Lage, die in den Nutzereingaben ausgedrückte Stimmung genau zu analysieren“, erklärt Haithem Afli, leitender Forscher zum KI-Chatbots. Das Projektteam implementierte außerdem Persönlichkeitsmodelle in den Konversationsstil des Chatbots, um die Interaktionen ansprechender und nutzerzentrierter zu gestalten. „Die Fortschritte bei den verwendeten KI-Techniken haben einen erheblichen Unterschied bei der Bereitstellung wirksamer Unterstützung und Beratung für Menschen mit Adipositas gemacht“, betont Afli.
Spielifizierung für kontinuierliche Ergebnisse
Die Stop Obesity Platform nutzt auch die Vorteile der Spielifizierung, um Menschen mit Adipositas zu ermutigen, gesündere Gewohnheiten beizubehalten. So können die Nutzenden beispielsweise virtuelle Punkte sammeln, wenn sie ihre Fitnessziele erreichen, durch Minispiele etwas über Ernährung lernen und an Herausforderungen teilnehmen, um den Fortschritt ihrer Aktivitäten zu verbessern. Die Idee ist, Belohnungen und greifbare Erfolge zu bieten, um die Verhaltensänderung angenehmer zu machen.
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