A decision framework for an adaptive behavioral intervention for physical activity using hybrid model predictive control: illustration with Just Walk

Abstract

ResumenLa inactividad física es uno de los principales factores que contribuyen a la morbilidad y la mortalidad mundial. Muchas intervenciones comportamentales de actividad física en la actualidad han mostrado un éxito limitado al abordar el problema desde una perspectiva a largo plazo que incluye el mantenimiento. Este artículo propone el diseño de un algoritmo de decisión para una intervención adaptativa de salud móvil e inalámbrica (mHealth) que se basa en conceptos de ingeniería de control. El proceso de diseño se basa en un modelo dinámico que representa el comportamiento basada en la Teoría Cognitiva Social (TCS), con una formulación de toma de decisiones basada en control predictivo por modelo híbrido (HMPC por sus siglas en inglés). Las características discretas y lógicas del HMPC coinciden con la naturaleza categórica de los componentes de la intervención y las decisiones lógicas que son propias de una intervención para la actividad física. La intervención incorpora un modo de reconfiguración del controlador en línea que aplica cambios en los pesos de penalización para lograr la transición entre las etapas de entrenamiento de iniciación comportamental y mantenimiento. Se ilustra el desempeño del controlador utilizando un modelo ARX estimado de datos de un participante representativo de Just Walk, una intervención de actividad física diseñada usando principios de sistemas de control.