Methods of machine learning in determining mental state based on data from a coordinate input device

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The subject of the study is the potential use of machine learning methods to analyze computer mouse movements for diagnosing users' mental states. The proposed model, based on data about mouse movement speed, click frequency, and aiming accuracy, allows for the assessment of users' anxiety and stress levels. The experiment is conducted within the framework of the Remote Topology project, which collects data for subsequent model validation. The main focus is on automating the monitoring process of learners' psycho-emotional states and utilizing modern technologies to support their psychological well-being in educational environments. The developed approach involves performing tasks within a comprehensive infrastructure, enabling participants to work with standard system administrator tasks. The typical assignments incorporate logic whereby the task will not be solved using conventional algorithms. The research method is the implementation of machine learning techniques in the psychodiagnostics of students, allowing for the analysis of big data, the identification of hidden patterns, and the forecasting of emotional states. Examples of projects and systems utilizing NLP, movement analysis, and activity for the early detection of anxiety, stress, and depression are provided. The main outcome of the conducted research is the statistical analysis of stress and anxiety among participants. The experimental protocol was designed to recreate a scenario similar to the workday of a mid-level enterprise specialist solving tasks according to the professional standard 6.027, a specialist in the administration of network devices of information and communication systems. As a result, the experimental protocol induces an overall increase in perceived stress and anxiety levels, which can be accurately determined using machine learning methods. The differences in the tasks of these classes and algorithms complicate direct comparisons of the results obtained in our study with existing studies presented in the literature review. During previous and current research aimed at determining stress levels using mouse activity data, validation of the experimental group was conducted using machine learning methods. The analysis confirmed the significance of such features as key hold time, intervals between key presses, and mouse movement speed, which aligns with the findings of previous works.

Sobre autores

Anton Uymin

Email: au-maill@ya.ru

Bibliografia

  1. Всероссийское чемпионатное движение по профессиональному мастерству // Профессионалы. URL: https://pro.firpo.ru/ (дата обращения: 01.08.2025).
  2. Иванова А.О., Степанова О.С. Особенности тревожности школьников во взаимосвязи с психологической безопасностью образовательной среды // Экстремальная психология и безопасность личности. 2024. Т. 1. doi: 10.17759/epps.2024010302 EDN: BZHSPZ.
  3. Макарчева А.В. Теоретический обзор проблемы изучения динамики психических состояний человека [Текст] // Весенние психолого-педагогические чтения: Сборник материалов VII Всероссийской научно-практической конференции, посвящённой 95-летию со дня рождения почётного профессора АГУ им. В.Н. Татищева А.В. Буровой. Сост. И.А. Еремицкая. Астрахань: АГУ им. В.Н. Татищева, 2023. С. 32-36. doi: 10.54398/9785992614299_32 EDN: EIDEKZ.
  4. Панов Е.В. Физическая культура и спорт как способ профилактической работы с возникновением стрессового состояния в профессиональной деятельности сотрудников правоохранительных органов // НАУКА-2020: Сетевое издание. 2024. № 1(68). С. 58-63. URL: http://nauka-2020.ru/NV_1(68)2024.pdf (дата обращения: 01.08.2025).
  5. Профстандарт 06.027 Специалист по администрированию сетевых устройств информационно-коммуникационных систем. от 05.10.2015 № 686н // Официальный интернет-ресурс Минтруда России. URL: https://profstandart.rosmintrud.ru/obshchiy-informatsionnyy-blok/natsionalnyy-reestr-professionalnykh-standartov/reestr-professionalnykh-standartov/index.php?ELEMENT_ID=50442 (дата обращения: 01.08.2025).
  6. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023683139 Российская Федерация. Remote Topology extensions: Клиент-серверное браузерное расширение, обеспечивающие отслеживание действий пользователя с целью проведения биометрической аутентификации: № 2023682110: заявл. 25.10.2023: опубл. 02.11.2023 / А.Г. Уймин. EDN MSIISH.
  7. Тимофеев Н.С. Роль ценностных ориентаций старшеклассников в процессе выбора профессиональной деятельности // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Лингвистика и педагогика. 2024. Т. 14. № 1. С. 147-159. doi: 10.21869/2223-151X-2024-14-1-147-159 EDN: VFKMEU.
  8. Уймин А.Г. Автоматическое маркирование сетевого трафика браузера для анализа и классификации на примере платформы "Remotetopology" // T-Comm-Телекоммуникации и Транспорт. 2022. Т. 16. № 12. С. 17-22. doi: 10.36724/2072–8735-2022-16-12-17-22 EDN: YLTNCI.
  9. Уймин А.Г. Анализ динамики движений координатного устройства ввода информации как способ определения психического состояния пользователя // Вестник Тверского государственного университета. Серия: Педагогика и психология. 2024. № 2(67). С. 104-114. doi: 10.26456/vtpsyped/2024.2.104. EDN: XCLNZE.
  10. Уймин А.Г. Оценка эмоционально психологического состояния при дистанционном обучении. Инструментальные средства // Сборник материалов XVIII межвузовской конференции молодых ученых по результатам исследований в области психологии, педагогики, социокультурной антропологии. 2023. С. 328-334. EDN: XWBCXU.
  11. Шамаков В.А. и др. Определение психоэмоционального состояния пользователя информационной системы по двигательной активности с помощью компьютерной мыши. 2022. // URL: https://koha.lib.tsu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=1003927 (дата обращения: 01.08.2025). EDN: ZSBWCP.
  12. Iancu B. Evaluating Google speech-to-text API's performance for Romanian e-learning resources // Informatica Economica. 2019. Т. 23. № 1. С. 17-25.
  13. Kumar A., Sharma K., Sharma A. MEmoR: A multimodal emotion recognition using affective biomarkers for smart prediction of emotional health for people analytics in smart industries // Image and Vision Computing. 2022. Т. 123. С. 104483. doi: 10.1016/j.imavis.2022.104483 EDN: JWGJAG.
  14. Nakayama S., Low M.F. The research function of universities in Japan // Higher Education. 1997. Т. 34. № 2. С. 245-258. EDN: AJTXHB.
  15. Teufl P., Payer U., Lackner G. From NLP (natural language processing) to MLP (machine language processing) // Computer Network Security: 5th International Conference on Mathematical Methods, Models and Architectures for Computer Network Security, MMM-ACNS 2010, St. Petersburg, Russia, September 8–10, 2010. Proceedings 5. Springer Berlin Heidelberg, 2010. С. 256-269.
  16. Uymin A. Instruments for student verification and assessment of his emotional and psychological state during remote work // Norwegian Journal of Development of the International Science. 2022. № 96. P. 98-101. doi: 10.5281/zenodo.7327249. EDN YBJRXC.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».