WVI v2 — Vitality Index

Обзор

WVI — одно число (0-100), которое показывает, насколько ваше тело и сознание готовы прямо сейчас. Индекс объединяет 12 биометрических сигналов от смарт-браслета, применяет научно обоснованные веса и формирует оценку, персонализированную под вашу базовую линию.

v2 строже, чем v1. Набрать 60 несложно. Для 80 нужны реальные усилия по всем направлениям. 90+ — это пиковая производительность по каждой метрике одновременно. Плохой сон нельзя компенсировать тренировкой. Стресс нельзя «перебегать».

Формула

Пайплайн

Шаг 1  Сырые данные сенсоров → Нормализация каждой метрики в [0, 100]
Шаг 2  Персонализация через z-score по 14-дневной скользящей базовой линии
Шаг 3  Проверка жёстких потолков (ceiling gates)
Шаг 4  Агрегация через взвешенное геометрическое среднее по 12 метрикам
Шаг 5  Применение прогрессивной сигмоидной кривой (нелинейная сложность)
Шаг 6  Применение эмоционального множителя (0.78 – 1.15)
Шаг 7  Ограничение до [0, 100]

Математическая форма

metric_score(i) = sigmoid_normalize(z_score(raw(i), baseline_14d(i)))

GM = exp( sum( weight(i) * ln( max(metric_score(i), 1) ) ) )

cap = min(cap_sleep, cap_steps, cap_stress, cap_spo2, cap_hrv)

WVI_curved = progressive_sigmoid( min(GM, cap) )

WVI_final = clip( WVI_curved * emotion_multiplier, 0, 100 )

Почему геометрическое среднее

ООН перевела Индекс человеческого развития с арифметического на геометрическое среднее в 2010 году, потому что оно не позволяет компенсировать провал в одном измерении избытком в другом. Этот принцип напрямую применим к wellness: нулевой сон нельзя компенсировать идеальной тренировкой.

Геометрическое среднее штрафует стресс=20 гораздо жёстче. Одна провальная метрика тянет весь показатель вниз. Так и задумано.

Прогрессивная сигмоидная кривая

До 60 баллов шкала линейная. Выше 60 каждый дополнительный балл обходится экспоненциально дороже.

if raw <= 60:   WVI = raw
if raw >  60:   WVI = 60 + 40 * (1 - e^(-3.5 * (raw - 60) / 40))

12 метрик

Итого: 100%

Обоснование весов

Три верхние метрики (HRV, Стресс, Сон) составляют 43% общего балла, потому что имеют самую сильную доказательную базу для прогнозирования восстановления и долгосрочных показателей здоровья:

• HRV: Eur Heart J 2023 — сильнейший одиночный биомаркер автономного здоровья и готовности к восстановлению
• Стресс: Firstbeat Analytics — валидирован на 100 000+ полевых измерений как предиктор истощения автономных ресурсов
• Сон: JAMA 2022, Walker 2017 — менее 6 ч сна ассоциировано с +13% общей смертности

Жёсткие потолки (Ceiling Gates)

Жёсткие потолки устанавливают абсолютный максимум WVI. Никакое совершенство в других метриках не может преодолеть критический провал.

При срабатывании нескольких потолков применяется самый низкий.

Детальные диапазоны оценок

1. HRV (RMSSD) — 16%

Вариабельность сердечного ритма измеряет разброс интервалов между ударами сердца. Высокий HRV указывает на хороший автономный баланс и способность к восстановлению. Все значения z-нормированы по вашей персональной 14-дневной базовой линии.

Диапазоны RMSSD зависят от возраста: медиана ~42 мс в 20-29 лет, снижение ~1-2 мс в год.

Ссылки: Shaffer & Ginsberg 2017, Eur Heart J 2023.

2. Индекс стресса (инвертирован) — 14%

Рассчитывается из спектрального анализа HRV. Сырой индекс стресса SDK инвертируется: ниже стресс = выше балл.

Ссылка: Валидационные исследования Firstbeat Analytics.

3. Балл сна — 13%

Композит из пяти под-метрик с внутренними весами:

Целевые значения для 100:

• TST: 7,5-8,5 часов
• Эффективность сна: >92%
• Глубокий сон: >22% от TST
• REM: >22% от TST
• WASO: <10 минут

Ссылки: Sleep Foundation 2024, Walker "Why We Sleep" 2017, SLEEP Oxford 2023 (регулярность сна как предиктор смертности).

4. Эмоциональное состояние — 12%

Эмоции работают на двух уровнях в WVI v2:

1. Как метрика #4 с весом 12% — скользящий 24-часовой балл эмоционального состояния
2. Как финальный множитель (0,78-1,15), применяемый после геометрического среднего

Балл метрики основан на доле времени в позитивных vs негативных эмоциональных состояниях за последние 24 часа.

Ссылки: WHO-5 Well-Being Index, Seligman PERMA model 2011.

5. SpO2 — 8%

Сатурация кислорода в крови. Здоровые лёгкие поддерживают 96-100% в покое.

Ссылка: Руководства ВОЗ по пульсоксиметрии.

6. Отклонение ЧСС — 7%

Разница между текущей ЧСС покоя и вашей персональной базовой линией RHR. Повышенная ЧСС покоя указывает на неполное восстановление, стресс, обезвоживание или болезнь.

Ссылка: Руководства AHA 2024.

7. Шаги — 7%

Дневной счёт шагов с нелинейной кривой «доза-ответ», соответствующей эпидемиологическим данным: максимальная польза около 12 500 шагов/день, с сильной убывающей отдачей выше.

Каждые дополнительные 1 000 шагов в день ассоциированы примерно с 15% снижением общей смертности (мета-анализ Lancet 2025). Точка перелома — 5 000-7 000 шагов.

Ссылки: Мета-анализ Lancet 2025, JAMA 2023 (Paluch et al.), Preventive Medicine 2024.

8. Активные калории — 6%

Калории, потраченные на физическое движение и тренировки (без учёта базального метаболизма). Измеряются через акселерометр, пульс и расчёт METS.

Ссылки: Рекомендации ВОЗ по физической активности 2020, PNAS 2025 модель аддитивных энергозатрат.

9. Нагрузка (ACWR) — 5%

Соотношение острой и хронической нагрузки сравнивает тренировочную нагрузку за последние 7 дней со скользящим средним за 28 дней. Штрафует и перетренированность (риск травм), и растренированность (потеря формы).

Рассчитывается через EWMA (экспоненциально взвешенное скользящее среднее), которое более чувствительно, чем простые скользящие средние.

Правило 10%: никогда не увеличивайте недельную нагрузку более чем на 10%.

Ссылки: Gabbett 2016, Br J Sports Med. Метод EWMA: Williams et al. 2017.

10. Давление — 5%

Отклонение от оптимального давления 120/80 мм рт. ст.

Ссылка: Руководства ESC/ESH по гипертензии 2023. Каждый рост систолического на 20 мм рт. ст. удваивает риск сердечно-сосудистой смерти.

11. Температура — 4%

Отклонение температуры тела от персональной базовой линии (обычно 36,5-37,0°C). Стабильная температура — маркер циркадного здоровья и иммунного гомеостаза.

Ссылка: J Therm Biol 2022.

12. Когерентность PPI — 3%

Когерентность межпульсовых интервалов измеряет регулярность и ритмический паттерн сердечных сокращений. Высокая когерентность коррелирует с парасимпатическим доминированием, эмоциональной регуляцией и когнитивной производительностью.

Ссылка: Исследования HeartMath Institute, работы Lehrer по резонансной частоте.

Система эмоций

18 эмоций с множителями WVI

Эмоции распознаются по биометрическим сигналам через каскад нечёткой логики с 300-секундным временным сглаживанием. Каждая эмоция имеет множитель WVI, корректирующий итоговый балл после агрегации через геометрическое среднее.

Изменение в v2: Диапазон множителей сужен с 0.80-1.30 до 0.78-1.15. Негативные эмоции штрафуют сильнее, чем позитивные дают бонус (негативная асимметрия). Научное основание: Baumeister et al. 2001 «Bad is Stronger than Good» — негативный опыт оказывает примерно 2x психологическое воздействие по сравнению с позитивным.

Позитивные эмоции (7)

Нейтральные (1)

Физиологические состояния (4)

Негативные эмоции (6)

Временное сглаживание эмоций

Эмоции не переключаются мгновенно. 300-секундное (5-минутное) окно сглаживания предотвращает колебания из-за шума. Эмоция-претендент должна набрать минимум на 30% выше текущей, чтобы произошла смена состояния. Это предотвращает «мерцание эмоций» от кратковременных биометрических пиков.

Межметричные взаимодействия

Метрики не работают изолированно. Таблица ниже показывает, как каждая метрика влияет на остальные. Это реальные физиологические каскады, а не алгоритмические артефакты.

Цикл восстановления и производительности

Хороший сон
    |
    v
Высокий утренний HRV --> Низкий стресс --> Лучшее эмоциональное состояние
    |                         |                        |
    v                         v                        v
Больше шагов/калорий   Лучший ACWR           Выше когерентность PPI
    |                         |                        |
    +------> Лучший сон сегодня ночью <---------------+

(Добродетельный цикл: каждая метрика усиливает остальные)

Плохой сон
    |
    v
Низкий утренний HRV --> Высокий стресс --> Негативные эмоции
    |                        |                       |
    v                        v                       v
Меньше шагов/кал.     ACWR ухудшается        Низкая когерентность PPI
    |                        |                       |
    +------> Худший сон сегодня ночью <-------------+

(Порочный цикл: каждый дефицит нарастает)

Адаптивные веса по времени суток

Формула корректирует веса метрик в зависимости от времени суток и состояния активности, отражая физиологическую реальность: разные системы доминируют в разное время.

Персонализация

Z-score базовой линии

Каждая метрика сравнивается с вашей 14-дневной скользящей базовой линией, а не с популяционными средними. Два человека с одинаковой биометрикой могут иметь разные баллы WVI, потому что их базовые линии различаются.

z_score = (current_value - mean_14_day) / max(stddev_14_day, 0.1 * mean_14_day)

Минимальный порог стандартного отклонения (10% от среднего) предотвращает экстремальные z-score, когда дисперсия искусственно мала.

Протокол холодного старта

Формула регуляризации:

mean_blended = (n * mean_personal + 7 * mean_population) / (n + 7)

При n=0: 100% популяция. При n=7: 50/50. При n=14: 67% персональных. При n=28: 80% персональных.

В течение первых 7 дней (калибровка) WVI зафиксирован на 50 (базовая линия), чтобы избежать вводящих в заблуждение ранних оценок.

Примеры сценариев

A. Идеальный день — WVI 100 (Превосходно)

Жёсткие потолки: не сработали. Геометрическое среднее: 96.1 Прогрессивная кривая: 98.3 Эмоциональный множитель (Поток x1.15): 113.0 -> ограничено до 100. Итоговый WVI: 100

B. Обычный здоровый день — WVI 66 (Хорошо)

Жёсткие потолки: не сработали. Геометрическое среднее: 65.3 Прогрессивная кривая: 65.0 Эмоциональный множитель (Спокойствие x1.02): 66.3 Итоговый WVI: 66

C. Плохой день — WVI 21 (Слабо)

Жёсткие потолки сработали: Сон < 50 (макс. 60), Шаги < 3 000 (макс. 45), Стресс < 30 (макс. 55). Самый низкий: макс. 45. Геометрическое среднее: 24.3 (ниже потолка, потолок не ограничивает дополнительно). Прогрессивная кривая: 24.3 (линейная зона). Эмоциональный множитель (Тревожность x0.85): 20.7 Итоговый WVI: 21

D. Смешанный день (отличная тренировка, плохой сон) — WVI 51 (Умеренно)

Жёсткие потолки сработали: Сон < 50 (макс. 60). Геометрическое среднее: 54.0 (ниже потолка). Прогрессивная кривая: 54.0 (линейная зона). Эмоциональный множитель (Сонливость x0.95): 51.3 Итоговый WVI: 51

15 000 шагов и 1 400 активных калорий не компенсируют 5,5 ч сна. В v1 балл был бы ~68. В v2 геометрическое среднее и потолок сна дают честную оценку.

E. Стрессованный руководитель — WVI 36 (Низко)

Жёсткие потолки сработали: Стресс < 30 (макс. 55). Геометрическое среднее: 40.3 (ниже потолка). Прогрессивная кривая: 40.3 (линейная зона). Эмоциональный множитель (Стресс x0.90): 36.3 Итоговый WVI: 36

Хорошие физические показатели не могут перевесить дефицит ментального здоровья. Стресс-обусловленный низкий HRV и негативный эмоциональный множитель формируют балл, точно отражающий нарушенное состояние восстановления.

Как улучшить каждую метрику

Уровни WVI

Сравнение v1 и v2

Ограничения

• WVI коррелирует с воспринимаемым восстановлением и готовностью к следующему дню. Это не диагностическая и не клиническая метрика.
• Распознавание эмоций по биометрии с носимых устройств достигает точности 75-88%. Бинарная классификация стресс/спокойствие надёжна (~85%+); конкретные эмоции — менее определённы.
• Формула откалибрована на валидационной когорте (Spearman rho = 0.61 с воспринимаемым восстановлением следующего дня). Веса пересматриваются ежегодно.
• Во время калибровки (первые 14 дней) WVI опирается на популяционные нормы и должен интерпретироваться с осторожностью.
• WVI не заменяет медицинскую консультацию. Устойчивые баллы ниже 35 или SpO2 ниже 92% — повод обратиться к врачу.