Модель машинного обучения для оценки концентрации внимания: подходы и перспектив

Модель машинного обучения для оценки концентрации внимания: подходы и перспектив

Привет мир сегодня я бы хотел расказать о своем проекте для определоение вашей концентраци и улушение его с помошю LLM модели.

Для начло мы должны понять что такое концентрация и как она влияет еа нашу жизнь.

Концентрация: что это и как она влияет на нашу жизнь

Для начала мы должны понять, что такое концентрация и как она влияет на нашу жизнь.

Что такое концентрация? Концентрация — это способность направлять и удерживать внимание на определённом объекте, задаче или деятельности, исключая отвлекающие факторы. Она позволяет эффективно обрабатывать информацию, принимать решения и выполнять сложные задачи. Концентрация может быть как кратковременной (например, при решении головоломки), так и длительной (например, при подготовке к экзамену). Способность к концентрации зависит от многих факторов, включая уровень мотивации, усталость, эмоциональное состояние и окружающую среду.

Говоря простыми словами, концентрация — это внимательность и сосредоточенность на каком-то объекте или деле. Теперь, когда мы разобрались с понятием концентрации, давайте выясним, что такое её потеря.

Потеря концентрации Потеря концентрации — это состояние, при котором человеку становится трудно удерживать внимание на определённой задаче, объекте или процессе в течение продолжительного времени. Это может выражаться в частых отвлечениях, рассеянности, забывчивости, неспособности сосредоточиться на деталях, снижении продуктивности и замедлении мыслительных процессов. В результате человеку сложнее выполнять даже привычные или рутинные задачи, требующие умственного напряжения.

Причины потери концентрации

  • Физическое истощение – недостаток сна, переутомление, обезвоживание, плохое питание.
  • Стресс и тревожность – перегрузка информацией, сильные эмоции, постоянное беспокойство.
  • Психологические факторы – депрессия, эмоциональное выгорание, отсутствие мотивации.
  • Медицинские причины – дефицит витаминов (например, B12, D), гормональные нарушения, болезни нервной системы.
  • Внешние раздражители – шум, частые уведомления на телефоне, многозадачность, неорганизованное рабочее пространство.
  • Отсутствие тренировки внимания – привычка к постоянному потреблению краткосрочного контента, нехватка интеллектуальной нагрузки.

Признаки потери концентрации

  • Частое переключение внимания на посторонние раздражители.
  • Сложность в запоминании информации и повышенная забывчивость.
  • Трудности с поддержанием сосредоточенности в течение длительного времени.
  • Ошибки при выполнении работы из-за невнимательности.
  • Снижение скорости обработки информации и принятия решений.
  • Чувство усталости даже при небольших умственных нагрузках.

Как восстановить концентрацию?

Существует множество способов улучшить концентрацию. Вот некоторые из них:

  • Соблюдать режим сна и отдыха, высыпаться.
  • Исключить отвлекающие факторы, создать удобную рабочую среду.
  • Делать перерывы, использовать метод «помидора» (25 минут работы – 5 минут отдыха).
  • Практиковать медитацию и осознанность для развития навыка фокусировки.
  • Поддерживать физическую активность и правильное питание.
  • Развивать когнитивные способности с помощью головоломок, чтения сложных текстов, изучения новых тем.

Концентрация — важный навык, который можно и нужно развивать. Улучшая её, мы повышаем свою продуктивность, улучшаем память и общее качество жизни

Думаю, с теорией покончено, давайте перейдём к практике. Сначала я определил лицо с помощью модели для отслеживания лиц Face Mesh. Сначала она обнаруживает лицо, а затем наносит на него ключевые точки и определяет их координаты. Вы можете увидеть это на примере ниже.

Без FaceMesh
Без FaceMesh
А вот с использованием Face Mesh.
А вот с использованием Face Mesh.

Как вы видите в верхнем левом углу, есть надпись Blinks ("Моргание"), которая показывает, сколько раз человек моргнул. У вас может возникнуть вопрос: как мы отслеживаем моргание?

Для этого мы используем ключевые точки глаз и вычисляем соотношение сторон глаз. Вот наглядная формула:

Формула Соотношение сторон глаз EAR()
Формула Соотношение сторон глаз EAR()

Переменные Pn представляют собой ключевые точки глаз, необходимые для определения моргания. С их помощью мы отслеживаем положение век и вычисляем соотношение сторон глаз, чтобы определить момент, когда человек моргает. Вы можете увидеть эти точки на изображении ниже.

Определение моргание глаз наглядно.
Определение моргание глаз наглядно.

Чтобы определить ваш уровень концентрации, нам потребуется датасет для обучения модели. Кстати, о самой модели мы поговорим чуть позже. Давайте сначала разберемся с нашим датасетом.

Датасет и его состав

Для его создания нам нужен Blink_Interval (интервал моргания) — это время (в секундах) между двумя последовательными морганиями. В нашем коде этот параметр используется как единственный признак (фича) для предсказания уровня концентрации.

Данные делятся на две категории:

  • Высокая концентрация (1), если Blink_Interval > 2.0
  • Низкая концентрация (0), если Blink_Interval ≤ 2.0

Модель RandomForestClassifier обучается на этих данных, чтобы научиться предсказывать уровень концентрации на основе интервала моргания.

О модели RandomForestClassifier

Теперь давайте подробнее поговорим о модели RandomForestClassifier (Случайный лес для классификации).

Эта модель отвечает за анализ интервала моргания (Blink_Interval) и предсказание уровня концентрации человека — высокий или низкий.

В целом, случайный лес — это мощный алгоритм машинного обучения, который используется для классификации данных. Он состоит из множества деревьев решений, которые работают вместе для более точного предсказания.

Таким образом, наша модель обучается на данных и помогает определить, насколько человек сосредоточен, основываясь на частоте его морганий.

Можно также подключить LLM-модель LLAMA 3, чтобы она давала советы по улучшению или поддержанию вашей концентрации. Вот один из примеров её ответа:

Если у вас концентрация на уровне 45%

Это означает, что ваша сосредоточенность и продуктивность снижены. Не переживайте, я помогу вам! Вот план, который поможет сбалансировать работу и отдых, чтобы вернуть концентрацию в норму.

Шаг 1: Признание ситуации

Не переживайте, такое случается с каждым. Важно осознать, что снижение концентрации — это временное явление. Главное — предпринять шаги для её восстановления.

Шаг 2: Забота о себе

Позвольте себе немного отдохнуть и перезагрузиться. Вашему организму нужен перерыв от стресса и умственного напряжения. Вот несколько способов расслабиться:

  • Вздремните (не дольше 2 часов!)
  • Посмотрите любимый фильм или сериал
  • Почитайте книгу или статью, не связанную с работой
  • Позанимайтесь йогой, медитацией или дыхательными упражнениями
  • Займитесь творчеством: рисованием, музыкой или любым хобби, не связанным с работой

Шаг 3: Движение маленькими шагами

Когда сложно сосредоточиться, не стоит пытаться выполнить огромную задачу сразу. Разбейте работу на небольшие части:

  • Выберите одно простое задание, которое можно выполнить быстро
  • Установите таймер на 25 минут (используйте технику Помодоро) и сосредоточьтесь на этом задании
  • Сделайте 5-10-минутный перерыв перед следующим подходом

Шаг 4: Баланс работы и отдыха

Создайте расписание, в котором будут чётко выделены время для работы и время для отдыха:

  • Определите часы для продуктивной работы (например, 9:00–12:00 или 13:00–15:00)
  • Запланируйте регулярные перерывы и время на отдых (например, 12:00–13:00 или 16:00–17:00)

Шаг 5: Анализ и коррекция

Периодически оценивайте свою продуктивность и вносите корректировки в план:

  • Подумайте, что помогает вам сосредоточиться, а что мешает
  • Обратите внимание на привычки, которые способствуют повышению концентрации
  • При необходимости внесите изменения в распорядок дня

Главное — будьте добры к себе!

Восстановление концентрации требует времени, терпения и заботы о своём состоянии. Не будьте слишком строги к себе, и постепенно ваша продуктивность вернётся.

🚀 Спокойствие, концентрация — и вы снова в строю! 🚀

Код можно посмотреть в моём репозитории на GitHub: GitHub - Lipstickbot.

Итог и перспективы технологии ИТТГ

Итог

Интеллектуальная Технология Трекинга Глаз (ИТТГ) использует машинное обучение для анализа моргания и определения уровня концентрации пользователя. Применение алгоритма RandomForestClassifier позволяет эффективно предсказывать уровень внимания, что делает систему полезной для различных сфер, таких как образование, медицина и производительность труда.

Перспективы

  • Образование и онлайн-обучение
  • Мониторинг концентрации студентов во время занятий.Автоматическая адаптация темпа обучения в зависимости от уровня внимания.
  • Здравоохранение и психология
  • Диагностика усталости и когнитивных нарушений.Мониторинг состояния пациентов с нарушениями внимания.
  • Корпоративный сектор и производительность
  • Анализ продуктивности сотрудников.Оптимизация рабочих графиков для снижения усталости.
  • Автомобильная безопасность
  • Обнаружение усталости водителей и предупреждение об опасности.Интеграция с системами безопасности автомобилей.

Развитие ИТТГ в сочетании с LLM-моделями, такими как LLAMA 3, позволит не только анализировать концентрацию, но и давать персонализированные рекомендации для повышения продуктивности и баланса между работой и отдыхом.

2
2 комментария