Här är hur unga människor väljer när de är berusade `nog` enligt matte

Ungdomar avgöra om de har fått nog att dricka på samma sätt farthållaren på en bil "bestämmer" om att påskynda eller bromsar.

Det är en preliminär slutsats i en ovanlig ny studie som syftar till att analysera dryckesbeteende hur ingenjörerna kan analysera ett mekaniskt system.

I två artiklar ska visas i tidskriften IEEE Transactions on Cybernetics, ett team av socialarbetare och ingenjörer vid Ohio State University använde matematiska modeller för att hjälpa till att förklara de faktorer som driver alkoholkonsumtion.

De fann att studenter drack tills de uppnått en viss nivå av berusning, och sedan justeras takten i sitt drickande - smuttar kontra gulping, till exempel, eller byta till en alkoholfri dryck - vid olika tidpunkter under hela natten för att upprätthålla den nivån.

John Clapp, professor i socialt arbete och chef för Higher Education Center för alkohol- och drogmissbruk förebyggande och återställning vid Ohio State har samlat uppgifter om högriskdrickande bland studenter i mer än ett decennium. Han och hans kollegor tror att analysera alla dessa data via tekniska metoder kan avslöja relationer mellan komplexa faktorer som annars skulle förbli dolda.

"Vi letar efter de bästa punkterna att ingripa strategiskt, så att vi kan hjälpa en person i beslutsfattandet och potentiellt spåra ur problematiska beteenden," Clapp sagt.

Som ett första test av deras idé, frågade Clapp Ohio State ingenjör Kevin Passino att åter analysera data som Clapp och hans tidigare forskargrupp vid San Diego State University som samlats på studenter på fester och barer i San Diego. De utförde bärbara alkoholutandningsprov tester och över flera studier, samlat de alkoholhalt uppgifter blod (BAC) på nästan 1500 elever.

Passino, professor i elektro-och datorteknik och chef för Ohio State humanitärt Engineering Center, sökt data efter mönster som kan likna en typisk ingenjörsproblem. Han och tidigare doktorand Luis Felipe Giraldo blev överraskad av vad de hittade.

"Sättet eleverna fattade beslut om att dricka faktiskt liknade den enskilt vanligaste återkoppling controller som används inom teknik," Passino sagt. "Det kallas en proportionell-derivat controller, och det mäter hur långt ett system har flyttat från en viss uppsättning punkt och justerar därefter. Det är samma som farthållaren på en bil."

I början av kvällen, forskarna frågade eleverna om hur berusade de avsåg att få, och sedan de testade elevernas BAC flera gånger under de följande timmarna. Data visade att studenter som rapporterade att vilja känna "surrade" justerat sin konsumtion för att upprätthålla en BAC runt 0,05, medan de som sade att de planerade att få "väldigt full" i genomsnitt cirka 0,1.

BAC är en procentsats mått på alkohol i blodet och i Ohio som i Kalifornien och resten av USA, är det olagligt att köra en bil med en BAC av 0,08 eller högre.

Clapp, att veta att mönstren passar en viss teknik controller innebär att forskarna kan använda nya typer av ekvationer för att gräva djupare i de uppgifter som de har redan samlats in och ta en mer dynamisk syn på elevernas drickande beteenden i framtiden.

"Vi har en känsla av vilka faktorer som påverkar alkoholvanor som är förekommer naturligt, men vi förstår inte riktigt hur det hela fungerar tillsammans. Det är som om vi har tagit Polaroid ögonblicksbilder av dessa riktigt komplexa beteenden, och nu ska vi kunna fånga HD-filmer," han sa.

Denna första studie ger en proof of concept för en ny studie på väg att börja på Ohio State Columbus campus, en som kommer att skapa mycket stora och komplexa datamängder på omfattningen av "big data."

Sextio Ohio State seniorer - tillhör flera olika sociala grupper bestående av vänner som går ut dricker tillsammans på helgerna - kommer att bära transdermala blodalkohol bildskärmar så att forskarna kan få mer exakta uppgifter om hur deras BAC varierar över hela ute kväll. Bildskärmarna tillhandahålls av snabbstopp Systems, ett företag som levererar liknande ankel armband till polisen. Sensorerna är om storleken på en hockeypuck, och mäta BAC genom bärarens svett.

Studenterna, som alla lagliga dricka ålder, kommer att bära fotled armband när de går ut på helgerna. Men under hela två veckor långa studien, kommer de också att bära personliga fitness monitorer så att forskare kan spåra data som deras sömn och motionsvanor. I undersökningar som överförs till sina mobiltelefoner vid slumpmässiga tidpunkter under studien kommer eleverna svara på frågor om deras hälsa och välbefinnande, såsom deras känslomässiga tillstånd i det ögonblicket.

"Vi kunde spåra så många som 5000 olika variabler per person under den tvåveckorsperiod, plus alla sociala samspelet mellan människor i olika grupper," Clapp sagt. "Vi hoppas på att få en mycket rik, komplex datamängd och de flesta samhällsvetenskapliga metoder skulle inte lämpar sig väl för reda ut allt detta."

Passino beskrev hur en ingenjör kan reda ut det.

"Ett sätt skulle vara att ta detta komplexa system, som består av en uppsättning av folk med sina dryckesvanor och deras sociala samspel med varandra, och försöka göra en modell som är så realistiskt som möjligt, och sedan analysera den modell för något som kallas styrbarhet," han sa.

"Styrbarhet är precis vad man skulle kunna tro: Hur lätt är det för dig att ändra detta system? Du kan testa styrbarhet med matematik, och vi hoppas att detta kommer att föreslå några idéer för en intervention."

Deras främsta mål är att utveckla en smartphone-app som kommer att uppmärksamma en ung människa - eller någon annan för den delen - när de har fått nog att dricka.

Clapp föreställer sig att användarna skulle kunna tala om för programmet om de vill moderera sitt drickande på en viss kväll. Baserat på transdermal BAC kan appen sedan skicka en varning som tyder på att användaren äta något eller dricka en alkoholfri dryck innan de har en annan alkoholist en. Smartphones redan vet användarens läge och om de körde dit, så appen kan också påminna en dricker inte att köra hem och hjälpa till med att ringa en taxi.

Snart kommer brottsbekämpningen stil fotled armband inte vara nödvändigt för en sådan app ska fungera.

National Institute of alkoholmissbruk och alkoholism nyligen sponsrade en designtävling för en enkel att bära kommersiella BAC biosensor. Vinnaren, som kallas BACtrack Skyn, kommer att börja säljas i januari 2017 för runt $ 99. Den liknar ett gym monitor och kommunicerar med en smartphone via Bluetooth.

Även om sådana enheter skulle kunna ge forskare med ett överflöd av data, det finns mycket få universitet för närvarande utrustade för att analysera den med en hybrid socialt arbete-engineering strategi. Clapp vet av endast två andra forskargrupper - en vid Washington University i St Louis och andra vid University of Southern California - med liknande samarbeten.