Her er hvordan unge mennesker beslutter, når de er beruset `nok,` i henhold til matematik

Unge beslutte, om de har fået nok at drikke den samme måde fartpiloten på en bil "beslutter" om at fremskynde eller ramt bremserne.

Det er en foreløbig konklusion på en usædvanlig ny undersøgelse, der har til formål at analysere drikkeadfærd den måde ingeniører kunne analysere et mekanisk system.

I to papirer til at blive vist i tidsskriftet IEEE Transactions on Kybernetik, et team af socialrådgivere og ingeniører på The Ohio State University brugte matematiske modeller til at hjælpe med at forklare de faktorer, der drev alkoholforbrug.

De fandt, at universitetsstuderende drak indtil de nåede et vist niveau af fuldskab, og justeres derefter tempoet i deres drikkeri - nipper versus gulping, for eksempel, eller skifte til en ikke-alkoholisk drik - på forskellige tidspunkter i løbet af natten for at opretholde dette niveau.

John Clapp, professor i socialt arbejde og direktør for Higher Education Center for alkohol- og stofmisbrug forebyggelse og nyttiggørelse ved Ohio State, har været at indsamle data på høj-risiko drikke blandt universitetsstuderende i mere end et årti. Han og hans kolleger mener, at analysere alle disse data via tekniske metoder kan afsløre relationer mellem komplekse faktorer, der ellers ville forblive skjult.

"Vi leder efter de bedste punkter til at gribe strategisk, så vi kan hjælpe en person i deres beslutningstagning og potentielt afspore problematiske adfærd," Clapp sagde.

Som en første test af deres idé, Clapp spurgte Ohio State ingeniør Kevin Passino at re-analysere data, som Clapp og hans tidligere forskergruppe på San Diego State University indsamlet på studerende på partier og barer i San Diego. De optrådte bærbare alkohol ånde test, og over flere undersøgelser, at de akkumulerede alkoholkoncentration i blodet (AKB) data på næsten 1.500 elever.

Passino, professor i elektrisk og computer engineering og direktør for Ohio State Humanitær Engineering Center, søgte dataene efter mønstre, der kunne ligne en typisk ingeniør problem. Han og tidligere ph.d.-studerende Luis Felipe Giraldo blev overrasket over, hvad de fandt.

"Den måde de studerende truffet beslutninger om at drikke rent faktisk lignede den mest almindelige feedback-controller, der bruges inden for teknik," Passino sagde. "Det kaldes en proportional-derivat controller, og den måler, hvor langt et system har bevæget sig fra et bestemt sæt punkt og justerer i overensstemmelse hermed. Det er det samme som fartpilot på en bil."

Ved starten af ​​aftenen, forskerne udspurgt de studerende om, hvordan beruset de havde til hensigt at få, og så testede de studerendes BAC flere gange i de følgende timer. Dataene viste, at studerende, der rapporteres at ville føle "summede" justeret deres forbrug for at opretholde en BAC omkring 0,05, mens de, der sagde, at de planlagde at få "meget beruset" gennemsnit omkring 0,1.

BAC er en procentdel mål for alkohol i blodet, og i Ohio som i Californien og resten af ​​USA, det er ulovligt at køre bil med en AKB på 0,08 eller højere.

Til Clapp, vel vidende, at de mønstre passer til en bestemt teknik controller betyder, at forskerne kan anvende nye typer af ligninger til at grave dybere ned i de data, de allerede har indsamlet, og tage en mere dynamisk billede af elevernes drikkevaner adfærd i fremtiden.

"Vi har en fornemmelse af, hvilke faktorer indflydelse drikke adfærd som er forekommer naturligt, men vi kan ikke rigtig forstå, hvordan det hele fungerer sammen. Det er som om, vi har taget Polaroid snapshots af disse virkelig kompleks adfærd, og nu vil vi være i stand til at fange high-definition film," han sagde.

Denne første undersøgelse giver et proof of concept for en ny undersøgelse ved at begynde på Ohio State Columbus campus, en, der vil skabe meget store og komplekse datasæt på omfanget af "big data."

Sixty Ohio State seniorer - tilhører flere forskellige sociale grupper bestående af venner, der går ud at drikke sammen i weekenden - vil bære trans-dermal alkohol blod skærme, så forskerne kan få mere præcise data om, hvordan deres BAC varierer over en hel nat ud. Skærmene bliver leveret af Scram Systems, en virksomhed, der leverer lignende ankel armbånd til retshåndhævelsen. Sensorerne er på størrelse med en hockey puck, og foranstaltning BAC gennem bærerens sved.

De studerende, som er alle juridiske drikke alder, vil bære ankel armbånd, når de går ud i weekenden. Men for hele to-ugers undersøgelse, vil de også bære personlige fitness-skærme, så forskerne kan spore data såsom deres søvn og motionsvaner. I undersøgelser, der overføres til deres mobiltelefoner på tilfældige tidspunkter i løbet af studiet, vil de studerende besvare spørgsmål om deres sundhed og trivsel, såsom deres følelsesmæssige tilstand på det tidspunkt.

"Vi kunne spore så mange som 5.000 forskellige variabler per person i løbet af denne periode på to uger, plus alle de sociale interaktioner mellem folk i de forskellige grupper," Clapp sagde. "Vi håber at få en meget rig, kompleks datasæt, og de fleste samfundsvidenskabelige metoder ville ikke egner sig godt til udrede alt dette."

Passino beskrev, hvordan en ingeniør kunne udrede det.

"En måde ville være at tage dette komplekse system, som består af et sæt af mennesker med deres drikkevaner og deres sociale interaktioner med hinanden, og forsøge at lave en model, der er så realistisk som muligt, og derefter analysere denne model til noget, der hedder styrbarhed," han sagde.

"Kontrollerbarhed er lige, hvad du ville tænke: Hvor let er det for dig at ændre dette system? Du kan teste for styrbarhed med matematik, og vi håber, at dette vil foreslå nogle ideer til en intervention."

Deres ultimative mål er at udvikle en smartphone app, der vil advare en ung - eller nogen anden for den sags skyld - når de har fået nok at drikke.

Clapp forestiller at brugerne kunne fortælle den app, om de ønsker at moderere deres drikkeri på en bestemt aften. Baseret på transdermal BAC, kan den app så send en advarsel til tyder på, at brugeren spise noget eller drikke en alkoholfri drik, før de har en anden alkoholiker én. Smartphones allerede kender en brugers placering, og om de kørte for at komme dertil, så den app kunne også minde vandtrug ikke at køre hjem og hjælpe med at kalde en kabine.

Snart vil retshåndhævelse-stil ankel armbånd ikke være nødvendigt, at en sådan app til at arbejde.

Statens Institut for alkoholmisbrug og alkoholisme nylig sponsoreret en arkitektkonkurrence for en let-to-wear kommerciel BAC biosensor. Vinderen, kaldet BACtrack Skyn, vil gå på salg i januar 2017 omkring $ 99. Det ligner et fitnesscenter skærm og kommunikerer med en smartphone via Bluetooth.

Mens sådanne anordninger potentielt kunne give forskere med en overflod af data, der er meget få universiteter i øjeblikket udstyret til at analysere det med en hybrid socialt arbejde-engineering tilgang. Clapp kender kun to andre forskergrupper - en på Washington University i St. Louis og den anden på University of Southern California - med lignende samarbejder.