Анализ качества сна
Концепция
Качество сна является важнейшим показателем общего состояния здоровья человека, влияющим на когнитивные функции, эмоциональное благополучие и физическую работоспособность. В рамках данного исследования была выбрана тема анализа факторов, влияющих на качество сна, с использованием открытых данных.
Для проведения анализа был использован датасет с платформы Kaggle.com, содержащий информацию о субъективной оценке качества сна участников, а также их физиологических показателях и характеристиках образа жизни. Под качеством сна в данном случае понимается субъективная числовая оценка, предоставленная самими респондентами.
Для визуализации данных я выбрала гистограмму (используется для отображения распределения качества сна), скрипичный график (применяется для анализа зависимости качества сна от уровня стресса), столбчатую диаграмму (подходит для визуализации средних значений признаков по категориям), график корреляции признаков с качеством сна (позволяет наглядно определить, какие переменные наиболее сильно связаны с качеством сна).
Цель исследования — выявить, какие характеристики наиболее сильно коррелируют с субъективной оценкой сна, и определить, какие из них можно рассматривать как ключевые предикторы высокого или низкого качества сна.
Выбор мягкой, успокаивающей цветовой гаммы помогает сформировать эмоциональное восприятие, соответствующее теме сна. Спокойные оттенки снижают визуальное напряжение, делают материалы более приятными для восприятия и уменьшают утомляемость при длительном просмотре графиков и таблиц.
Дополнительно был использован шрифт Montserrat — современный, геометрически сбалансированный и легко читаемый. Его чистый дизайн способствует восприятию текста без лишнего визуального шума, поддерживая общее ощущение аккуратности, лёгкости и ясности, что особенно актуально для темы, связанной со сном и расслаблением.
Обработка данных
Визуализация данных
Сначала рассмотрим распределение оценок качества сна, чтобы понять, какие оценки чаще всего ставили пациенты и насколько они варьируются.
(1) График и код
Удивительно, но оценки качества сна оказались очень высокими — большинство участников не испытывает проблем со сном.
Перейдём к анализу факторов, влияющих на качество сна. Для этого рассчитаем коэффициент корреляции Пирсона.
(2) График и код
Можно заметить, что продолжительность сна положительно влияет на его качество: чем ближе она к норме, тем выше субъективная оценка сна. В то же время высокий уровень стресса и учащённый пульс оказывают отрицательное воздействие. Остальные признаки демонстрируют слабую зависимость от качества сна.
(3) График и код
Рассмотрим зависимость качества сна от уровня стресса. Поскольку значения уровня стресса являются дискретными, важно использовать график, отображающий плотность распределения — при обычной визуализации точки могут перекрывать друг друга, и мы не увидим реальной картины. Для этого был выбран скрипичный график.
Обратив внимание на уровень стресса 3, можно заметить, что «скрипка» в этом месте довольно широкая — это говорит о том, что большое число людей с таким уровнем стресса имеют высокое качество сна. Аналогично, у участников с уровнем стресса ниже 5 наблюдается хорошее качество сна — выше 7 баллов. В то же время график показывает, что с увеличением стресса качество сна снижается, что подтверждает негативное влияние стресса на сон.
(4) График и код
Можно заметить, что сотрудники, работающие в сфере продаж, испытывают более высокий уровень стресса по сравнению, например, с инженерами и учителями — что может показаться немного неожиданным. Следом по уровню стресса идут учёные и врачи.
(5) График и код
Теперь рассмотрим среднее качество сна для каждой профессии. Ожидаемо, представители менее стрессовых профессий демонстрируют более высокое качество сна, тогда как у наиболее стрессовых — оно заметно ниже.
(6) График и код
Рассмотрим ещё один важный показатель — пульс. Попробуем выявить зависимость между частотой пульса и качеством сна. В целом заметно, что при высоком пульсе качество сна, как правило, ниже. Однако на графике наблюдается выброс: при оценке сна 9 график сильно вытянут вверх, что может указывать на то, что даже при высоком пульсе возможен хороший сон. Это, впрочем, может быть связано с ошибкой измерительного устройства или недостоверной самооценкой участника.
(7) График и код
Напоследок рассмотрим, как различные расстройства, связанные со сном, влияют на его качество. Удивительно, но среди участников с апноэ встречаются те, кто оценил качество своего сна на 9 баллов. В то же время большинство людей без расстройств, как и ожидалось, демонстрируют высокие оценки сна. У участников с бессонницей редко встречаются оценки выше 7, что подчёркивает негативное влияние этого расстройства на субъективное восприятие сна.
Выводы
В ходе анализа были выявлены ключевые факторы, влияющие на качество сна. Наиболее значимым оказался уровень стресса, который во многом определяется образом жизни и родом деятельности испытуемого. Следующим по значимости фактором является продолжительность сна: чем ближе она к норме (или немного выше), тем выше субъективная оценка самочувствия после пробуждения.
Ещё одним важным показателем стал пульс. Участники с повышенной частотой сердцебиения, как правило, спят хуже, чем те, у кого пульс спокойный. При этом высокий пульс также может быть следствием хронического стресса, например, связанного с профессиональной деятельностью.
Таким образом, стресс можно считать ключевым фактором, негативно влияющим на качество сна, и его влияние проявляется как напрямую, так и косвенно — через физиологические показатели, такие как пульс.
Описание применения генеративной модели
Chat GPT Free (исправление промтов и помощь в создании и исправлении кода для Google Collab, анализ графиков) (https://chatgptchatapp.com/en/about) Recraft.ai (генерация обложки) (https://www.recraft.ai) Adobe Color (создание цветовой палитры) (https://color.adobe.com/ru/) Google Collab (создание графиков и работа с датасетами)
