Designing intelligent support for learning from and in everyday contexts

Motivation and engagement in learning benefit from a good match of learning settings and materials to individual learner contexts. This includes intrinsic context factors such as prior knowledge and personal interests but also extrinsic factors such as the current environment. Recent developments in adaptive and intelligent technology enable the personalisation of context-aware learning. For example, computer vision algorithms, machine translation, and Augmented Reality make it possible to support the creation of meaningful connections between learners and their context. However, for successful adoption in everyday life, these technologies also need to consider the learner experience. This thesis investigates the design of personalised context-aware learning experiences through the lens of ubiquitous and self-directed language learning as a multi-faceted learning domain. Specifically, it presents and discusses the design, implementation, and evaluation of technology support for learning in and from learners’ everyday contexts with a strong focus on the learner perspective and user experience. The work is guided by four different roles that technology can take on in context-aware ubiquitous learning: For enhancing learning situations, it can (1) sense and (2) trigger in learners’ everyday contexts. For enhancing learning contents, it can (3) augment activities and (4) generate learning material from learner everyday contexts. With regards to the sensing role, the thesis investigates how learners typically use mobile learning apps in everyday contexts. Activity and context logging, combined with experience sampling, confirm that mobile learning sessions spread across the day and occur in different settings. However, they are typically short and frequently interrupted. This indicates that learners may benefit from better integrating learning into everyday contexts, e.g. by supporting task resumption. Subsequently, we explore how this integration could be supported with intelligent triggers linked to opportune moments for learning. We conceptualise and evaluate different trigger types based on interaction patterns and context detection. Our findings show that simple interactions (e.g. plugging in headphones) are promising for capturing both availability and willingness to engage in a learning activity. We discuss how similar interaction triggers could be adapted to match individual habits. In the area of enhancing learning contents, we first investigate how enjoyable everyday activities could be augmented for learning without disrupting these activities. Specifically, we assess the learner experience with interactive grammar support in e-readers and adapted captions for audio-visual media. Participants in our studies felt that the learning augmentations successfully supported their learning process. The information load of the learning support should match the learners’ current needs to maintain the activity flow. Learners may need encouragement to opt for novel concepts optimised for learning (e.g. time-synchronised captions) rather than sticking to habits (e.g. standard captions). Next, the thesis explores learner needs and preferences in generating their own personalised learning material from their context. We design and evaluate automated content generation methods that generate learning opportunities from objects in the learner’s environment. The connection to the learner’s context is established with state-of-the-art technology, such as object detection and Augmented Reality. Through several user studies, we show that learning performance and engagement with auto-generated personalised learning material is comparable to predefined and manually generated content. Findings further indicate that the success of personalisation depends on the effort required to generate content and whether the generation results match the learner’s expectations. Through the different perspectives examined in this thesis, we provide new insights into challenges and opportunities that we synthesise in a framework for context-aware ubiquitous learning technology. The findings also have more general implications for the interaction design of personalised and context-aware intelligent systems. Notably, for the auto-generation of personalised content, it is essential to consider not only correctness from a technological perspective but also how users may perceive the results.Lernmotivation und Engagement profitieren davon, wenn Lernumgebungen und Lernmaterialien auf den individuellen Kontext der Lernenden abgestimmt sind. Dieser umfasst sowohl intrinsische Faktoren wie Vorkenntnisse und persönliche Interessen, aber auch extrinsische Faktoren wie die aktuelle Umgebung. Aktuelle Weiterentwicklungen im Bereich adaptiver und intelligenter Technologien ermöglichen es, Lernen kontextbewusst zu personalisieren. So können mithilfe von Computer-Vision-Algorithmen, maschineller Übersetzung und Augmented Reality sinnvolle Verknüpfungen zwischen Lernenden und ihrem Kontext geschaffen werden. Allerdings müssen diese Technologien für einen erfolgreichen Einsatz im Alltag auch die Lernerfahrung mit einbeziehen. Diese Arbeit untersucht die Gestaltung personalisierter kontextbewusster Lernerfahrungen aus der Perspektive des ubiquitären und self-directed Learning im Sprachenlernen, einem vielseitigen Lernbereich. Insbesondere wird die Konzeption, Implementierung und Evaluierung von Technologieunterstützung für das Sprachenlernen in und aus dem Alltagskontext der Lernenden vorgestellt und diskutiert, wobei der Schwerpunkt auf der Perspektive der Lernenden und der Nutzererfahrung liegt. Die Arbeit orientiert sich an vier verschiedenen Rollen, die Technologie im kontextbewussten Lernen einnehmen kann. Um Lernsituationen anzureichern, kann Technologie im Alltagskontext von Lernenden (1) erfassen und (2) auslösen. Um Lerninhalte anzureichern, kann Technologie aus dem Alltagskontext (3) Aktivitäten augmentieren und (4) Inhalte generieren. Im Hinblick auf die erfassende Rolle von Technologie wird in dieser Arbeit untersucht, wie die Lernenden mobile Lern-Apps in alltäglichen Kontexten nutzen. Die Aufzeichnung von Aktivitäten und Kontexten in Kombination mit Experience Sampling bestätigt, dass Lerneinheiten im mobilen Lernen über den Tag verteilt sind und in verschiedenen Umgebungen stattfinden. Allerdings sind sie in der Regel kurz und werden häufig unterbrochen. Dies deutet darauf hin, dass die Lernenden von einer besseren Integration des Lernens in ihren Alltagskontext profitieren könnten, z. B. durch Unterstützung des Wiedereinstiegs nach einer Unterbrechung. Anschließend untersuchen wir, wie diese Integration durch intelligente Trigger unterstützt werden könnte, die mit passenden Lernzeitpunkten verknüpft sind. Wir konzipieren und evaluieren verschiedene Arten von Triggern auf Basis von Interaktionsmustern und Kontexterkennung. Unsere Ergebnisse zeigen, dass einfache Interaktionen (z. B. das Einstecken von Kopfhörern) vielversprechend dafür sind, sowohl die Verfügbarkeit als auch die Bereitschaft für eine Lernaktivität zu erfassen. Wir diskutieren, wie ähnliche Interaktionstrigger an individuelle Gewohnheiten angepasst werden können. Im Bereich der Augmentierung von Lerninhalten untersuchen wir zunächst, wie unterhaltsame Alltagsaktivitäten für das Lernen aufbereitet werden können, ohne diese Aktivitäten zu beeinträchtigen. Konkret bewerten wir die Lernerfahrung mit interaktiver Grammatikunterstützung in E-Readern und angepassten Untertiteln für audiovisuelle Medien. Die Teilnehmer:innen unserer Studien fanden, dass die Lernunterstützung ihren Lernprozess erfolgreich förderte. Die Informationslast im Lernsystem sollte auf die aktuellen Bedürfnisse der Lernenden angepasst werden, damit das Flow-Erlebnis nicht beeinträchtigt wird. Die Lernenden brauchen möglicherweise Ermutigung dafür, sich für neuartige, lernoptimierte Konzepte zu entscheiden (z. B. zeitsynchrone Untertitel), anstatt an Gewohnheiten festzuhalten (z. B. Standarduntertitel). Als Nächstes werden in dieser Arbeit die Bedürfnisse und Präferenzen der Lernenden bei der Erstellung ihres eigenen personalisierten Lernmaterials aus ihrem Kontext untersucht. Insbesondere werden Methoden zur automatischen Generierung von Inhalten entwickelt und evaluiert, die Lernmöglichkeiten aus Objekten in der Umgebung des Lernenden generieren. Die Verbindung zum Kontext des Lernenden wird durch aktuelle Technologien wie Objekterkennung und Augmented Reality hergestellt. Wir zeigen anhand mehrerer Nutzerstudien, dass die Lernleistung und das Engagement bei automatisch personalisiertem Lernmaterial mit vordefinierten und manuell erstellten Inhalten vergleichbar sind. Die Ergebnisse zeigen außerdem, dass der Erfolg der Personalisierung vom Aufwand abhängt, der für die Erstellung der Inhalte erforderlich ist, und davon, ob die generierten Materialien den Erwartungen der Lernenden entsprechen. Die verschiedenen Perspektiven, die in dieser Arbeit untersucht werden, bieten neue Einblicke in Herausforderungen und Möglichkeiten, die wir in einem Framework für kontextbewusste ubiquitäre Lerntechnologie zusammenfassen. Die Ergebnisse haben auch allgemeinere Auswirkungen auf die Gestaltung der Interaktion mit personalisierten und kontextbewussten intelligenten Systemen. Beispielsweise ist es bei der automatischen Generierung personalisierter Inhalte wichtig, nicht nur die Korrektheit aus technologischer Sicht zu berücksichtigen, sondern auch, wie die Nutzer die Ergebnisse wahrnehmen

Persuasive technologies in mobile learning

Global corporations are characterized by a large number of employees and geographically dispersed offices. Moreover, the competitiveness in the global market requires them to invest in their human resources to be able to remain a step ahead of the competition. Implementing large scale classical education in such environments is challenging and costly. Mobile e-learning allows users to tailor their professional education to their needs and time constraints. However, in self-paced education it is very hard to keep user retention and engagement. To achieve the latter we have designed and developed a mobile e-learning platform for corporate environments based on the persuasion and/or gamification design guidelines that try to incite users in regularly using the platform. We have evaluated the application in-the-wild in corporate environments of differently sized companies. The results show that the use of persuasive technologies in mobile learning increases user engagement as well as course completion rates

A Machine Learning approach for increasing user engagement in the Fintech Industry

Is it possible to make a user become a regular operator of an application? Make him feel called to use it naturally, as one more task in his daily life? In this thesis, we seek to respond to this not so trivial concern by using Machine Learning as a support tool for the development of two solutions that allow the user to get more engaged. As part of a project within a Marketing team of a Fintech company, we seek to help users go from installing the app to the state defined as ”Habit”. To achieve this, we take advantage of the available data to develop two Artificial Intelligence models based on recommendation systems that seek to find the action within the application that has the greatest chance of being chosen by him. In the course of this work, some basic concepts (and others not so much) neces- sary to understand both the business aspects and those related to the more technical aspect will be introduced. As a final result, we have developed two models whose objective is to suggest the next most favorable action for the user, that is, the one that he would not do by himself but because it was recommended. Always in pursuit of getting the user to reach the state of Habit. The first of them, a model based on Markovian Processes, exploits the concept of the Transition Matrix to determine through it the proba- bility that a person moves from one state (or operation) to another. The second of the solutions, based on machine learning techniques, seeks to find incremental suggestions through an Uplift model that determines those actions that are most likely to generate a positive impact on the user. With this, we hope to improve the number of users who reach the status of Habit with respect to current initiatives, thus achieving more committed users and of greater value to the company, without neglecting their experience or their interests

Rethinking distance education in China: Mobile-assisted language learning designs in a blended foreign language curriculum

In recent years, China’s distance education has largely adopted a blended learning approach. However the online aspects of learning are characterized by a lack of interactivity and individualization. This could change with the advent of mobile learning. Many web 2.0 tools that allow for collaborative interactions are compatible with mobile devices, and mobile learning can engage learners by offering a rich, informal, contextualized, situated and ubiquitous learning environment. Mobile learning can also be personalized as smartphones and other devices can be customized and learning resources can be tailor-made. This is very important for Chinese distance learners who have a wide age distribution and diverse learning experiences and therefore have individual learning needs and desires. It seems an opportune moment to integrate mobile-assisted language learning (MALL) into a blended foreign language curriculum. A collaborative project between The Open University UK and the Open University of China (Nanhai) enabled exploration of how MALL could be integrated in a blended foreign language curriculum for distance learners, from a learning/instructional design perspective. Based on a literature review, knowledge of the requirements and habits of Chinese distance learners gathered via a survey, and tutor feedback from a mobile learning pilot course, we present our findings and put forward a number of design principles that can guide mobile learning designs to support transformation of distance education in China

Embedding mobile learning into everyday life settings

The increasing ubiquity of smartphones has changed the way we interact with information and acquire new knowledge. The prevalence of personal mobile devices in our everyday lives creates new opportunities for learning that exceed the narrow boundaries of a school’s classroom and provide the foundations for lifelong learning. Learning can now happen whenever and wherever we are; whether on the sofa at home, on the bus during our commute, or on a break at work. However, the flexibility offered by mobile learning also creates its challenges. Being able to learn anytime and anywhere does not necessarily result in learning uptake. Without the school environment’s controlled schedule and teacher guidance, the learners must actively initiate learning activities, keep up repetition schedules, and cope with learning in interruption-prone everyday environments. Both interruptions and infrequent repetition can harm the learning process and long-term memory retention. We argue that current mobile learning applications insufficiently support users in coping with these challenges. In this thesis, we explore how we can utilize the ubiquity of mobile devices to ensure frequent engagement with the content, focusing primarily on language learning and supporting users in dealing with learning breaks and interruptions. Following a user-centered design approach, we first analyzed mobile learning behavior in everyday settings. Based on our findings, we proposed concepts and designs, developed research prototypes, and evaluated them in laboratory and field evaluations with a specific focus on user experience. To better understand users’ learning behavior with mobile devices, we first characterized their interaction with mobile learning apps through a detailed survey and a diary study. Both methods confirmed the enormous diversity in usage situations and preferences. We observed that learning often happens unplanned, infrequently, among the company of friends or family, or while simultaneously performing secondary tasks such as watching TV or eating. The studies further uncovered a significant prevalence of interruptions in everyday settings that affected users’ learning behavior, often leading to suspension and termination of the learning activities. We derived design implications to support learning in diverse situations, particularly aimed at mitigating the adverse effects of multitasking and interruptions. The proposed strategies should help designers and developers create mobile learning applications that adapt to the opportunities and challenges of learning in everyday mobile settings. We explored four main challenges, emphasizing that (1) we need to consider that Learning in Everyday Settings is Diverse and Interruption-prone, (2) learning performance is affected by Irregular and Infrequent Practice Behavior, (3) we need to move From Static to Personalized Learning, and (4) that Interruptions and Long Learning Breaks can Negatively Affect Performance. To tackle these challenges, we propose to embed learning into everyday smartphone interactions, which could foster frequent engagement with – and implicitly personalize – learning content (according to users’ interests and skills). Further, we investigate how memory cues could be applied to support task resumption after interruptions in mobile learning. To confirm that our idea of embedding learning into everyday interactions can increase exposure, we developed an application integrating learning tasks into the smartphone authentication process. Since unlocking the smartphone is a frequently performed action without any other purpose, our subjects appreciated the idea of utilizing this process to perform quick and simple learning interactions. Evidence from a comparative user study showed that embedding learning tasks into the unlocking mechanism led to significantly more interactions with the learning content without impairing the learning quality. We further explored a method for embedding language comprehension assessment into users’ digital reading and listening activities. By applying physiological measurements as implicit input, we reliably detected unknown words during laboratory evaluations. Identifying such knowledge gaps could be used for the provision of in-situ support and to inform the generation of personalized language learning content tailored to users’ interests and proficiency levels. To investigate memory cueing as a concept to support task resumption after interruptions, we complemented a theoretical literature analysis of existing applications with two research probes implementing and evaluating promising design concepts. We showed that displaying memory cues when the user resumes the learning activity after an interruption improves their subjective user experience. A subsequent study presented an outlook on the generalizability of memory cues beyond the narrow use case of language learning. We observed that the helpfulness of memory cues for reflecting on prior learning is highly dependent on the design of the cues, particularly the granularity of the presented information. We consider interactive cues for specific memory reactivation (e.g., through multiple-choice questions) a promising scaffolding concept for connecting individual micro-learning sessions when learning in everyday settings. The tools and applications described in this thesis are a starting point for designing applications that support learning in everyday settings. We broaden the understanding of learning behavior and highlight the impact of interruptions in our busy everyday lives. While this thesis focuses mainly on language learning, the concepts and methods have the potential to be generalized to other domains, such as STEM learning. We reflect on the limitations of the presented concepts and outline future research perspectives that utilize the ubiquity of mobile devices to design mobile learning interactions for everyday settings.Die Allgegenwärtigkeit von Smartphones verändert die Art und Weise wie wir mit Informationen umgehen und Wissen erwerben. Die weite Verbreitung von mobilen Endgeräten in unserem täglichen Leben führt zu neuen Möglichkeiten des Lernens, welche über die engen Grenzen eines Klassenraumes hinausreichen und das Fundament für lebenslanges Lernen schaffen. Lernen kann nun zu jeder Zeit und an jedem Ort stattfinden: auf dem Sofa Zuhause, im Bus während des Pendelns oder in der Pause auf der Arbeit. Die Flexibilität des mobilen Lernens geht jedoch zeitgleich mit Herausforderungen einher. Ohne den kontrollierten Ablaufplan und die Unterstützung der Lehrpersonen im schulischen Umfeld sind die Lernenden selbst dafür verantwortlich, aktiv Lernsitzungen zu initiieren, Wiederholungszyklen einzuhalten und Lektionen in unterbrechungsanfälligen Alltagssituationen zu meistern. Sowohl Unterbrechungen als auch unregelmäßige Wiederholung von Inhalten können den Lernprozess behindern und der Langzeitspeicherung der Informationen schaden. Wir behaupten, dass aktuelle mobile Lernanwendungen die Nutzer*innen nur unzureichend in diesen Herausforderungen unterstützen. In dieser Arbeit erforschen wir, wie wir uns die Allgegenwärtigkeit mobiler Endgeräte zunutze machen können, um zu erreichen, dass Nutzer*innen regelmäßig mit den Lerninhalten interagieren. Wir fokussieren uns darauf, sie im Umgang mit Unterbrechungen und Lernpausen zu unterstützen. In einem nutzerzentrierten Designprozess analysieren wir zunächst das Lernverhalten auf mobilen Endgeräten in alltäglichen Situationen. Basierend auf den Erkenntnissen schlagen wir Konzepte und Designs vor, entwickeln Forschungsprototypen und werten diese in Labor- und Feldstudien mit Fokus auf User Experience (wörtl. “Nutzererfahrung”) aus. Um das Lernverhalten von Nutzer*innen mit mobilen Endgeräten besser zu verstehen, versuchen wir zuerst die Interaktionen mit mobilen Lernanwendungen durch eine detaillierte Umfrage und eine Tagebuchstudie zu charakterisieren. Beide Methoden bestätigen eine enorme Vielfalt von Nutzungssituationen und -präferenzen. Wir beobachten, dass Lernen oft ungeplant, unregelmäßig, im Beisein von Freunden oder Familie, oder während der Ausübung anderer Tätigkeiten, beispielsweise Fernsehen oder Essen, stattfindet. Die Studien decken zudem Unterbrechungen in Alltagssituationen auf, welche das Lernverhalten der Nutzer*innen beeinflussen und oft zum Aussetzen oder Beenden der Lernaktivität führen. Wir leiten Implikationen ab, um Lernen in vielfältigen Situationen zu unterstützen und besonders die negativen Einflüsse von Multitasking und Unterbrechungen abzuschwächen. Die vorgeschlagenen Strategien sollen Designer*innen und Entwickler*innen helfen, mobile Lernanwendungen zu erstellen, welche sich den Möglichkeiten und Herausforderungen von Lernen in Alltagssituationen anpassen. Wir haben vier zentrale Herausforderungen identifiziert: (1) Lernen in Alltagssituationen ist divers und anfällig für Unterbrechungen; (2) Die Lerneffizienz wird durch unregelmäßiges Wiederholungsverhalten beeinflusst; (3) Wir müssen von statischem zu personalisiertem Lernen übergehen; (4) Unterbrechungen und lange Lernpausen können dem Lernen schaden. Um diese Herausforderungen anzugehen, schlagen wir vor, Lernen in alltägliche Smartphoneinteraktionen einzubetten. Dies führt zu einer vermehrten Beschäftigung mit Lerninhalten und könnte zu einer impliziten Personalisierung von diesen anhand der Interessen und Fähigkeiten der Nutzer*innen beitragen. Zudem untersuchen wir, wie Memory Cues (wörtl. “Gedächtnishinweise”) genutzt werden können, um das Fortsetzen von Aufgaben nach Unterbrechungen im mobilen Lernen zu erleichtern. Um zu zeigen, dass unsere Idee des Einbettens von Lernaufgaben in alltägliche Interaktionen wirklich die Beschäftigung mit diesen erhöht, haben wir eine Anwendung entwickelt, welche Lernaufgaben in den Entsperrprozess von Smartphones integriert. Da die Authentifizierung auf dem Mobilgerät eine häufig durchgeführte Aktion ist, welche keinen weiteren Mehrwert bietet, begrüßten unsere Studienteilnehmenden die Idee, den Prozess für die Durchführung kurzer und einfacher Lerninteraktionen zu nutzen. Ergebnisse aus einer vergleichenden Nutzerstudie haben gezeigt, dass die Einbettung von Aufgaben in den Entsperrprozess zu signifikant mehr Interaktionen mit den Lerninhalten führt, ohne dass die Lernqualität beeinträchtigt wird. Wir haben außerdem eine Methode untersucht, welche die Messung von Sprachverständnis in die digitalen Lese- und Höraktivitäten der Nutzer*innen einbettet. Mittels physiologischer Messungen als implizite Eingabe können wir in Laborstudien zuverlässig unbekannte Wörter erkennen. Die Aufdeckung solcher Wissenslücken kann genutzt werden, um in-situ Untestützung bereitzustellen und um personalisierte Lerninhalte zu generieren, welche auf die Interessen und das Wissensniveau der Nutzer*innen zugeschnitten sind. Um Memory Cues als Konzept für die Unterstützung der Aufgabenfortsetzung nach Unterbrechungen zu untersuchen, haben wir eine theoretische Literaturanalyse von bestehenden Anwendungen um zwei Forschungsarbeiten erweitert, welche vielversprechende Designkonzepte umsetzen und evaluieren. Wir haben gezeigt, dass die Präsentation von Memory Cues die subjektive User Experience verbessert, wenn der Nutzer die Lernaktivität nach einer Unterbrechung fortsetzt. Eine Folgestudie stellt einen Ausblick auf die Generalisierbarkeit von Memory Cues dar, welcher über den Tellerrand des Anwendungsfalls Sprachenlernen hinausschaut. Wir haben beobachtet, dass der Nutzen von Memory Cues für das Reflektieren über gelernte Inhalte stark von dem Design der Cues abhängt, insbesondere von der Granularität der präsentierten Informationen. Wir schätzen interaktive Cues zur spezifischen Gedächtnisaktivierung (z.B. durch Mehrfachauswahlfragen) als einen vielversprechenden Unterstützungsansatz ein, welcher individuelle Mikrolerneinheiten im Alltag verknüpfen könnte. Die Werkzeuge und Anwendungen, die in dieser Arbeit beschrieben werden, sind ein Startpunkt für das Design von Anwendungen, welche das Lernen in Alltagssituationen unterstützen. Wir erweitern das Verständnis, welches wir von Lernverhalten im geschäftigen Alltagsleben haben und heben den Einfluss von Unterbrechungen in diesem hervor. Während sich diese Arbeit hauptsächlich auf das Lernen von Sprachen fokussiert, haben die vorgestellten Konzepte und Methoden das Potential auf andere Bereiche übertragen zu werden, beispielsweise das Lernen von MINT Themen. Wir reflektieren über die Grenzen der präsentierten Konzepte und skizzieren Perspektiven für zukünftige Forschungsarbeiten, welche sich die Allgegenwärtigkeit von mobilen Endgeräten zur Gestaltung von Lernanwendungen für den Alltag zunutze machen

Emailing impact on e-learning engagement in a German start-up example

E-Learning engagement has gained importance within the past decade, not only due to the digitalization of learning through COVID-19 but socio-economic trends themselves. Therefore, this study is dedicated towards the usage of emailing as a tool to increase engagement analysing the applicability as well as the best possible strategies, in terms of email content and design. The underlying experiment involved 240 users of a digital learning platform which received emails over a time span of four weeks. The study reveals that providing users feedback on their learning path with a positive wording and design as the most beneficial possibility

Incorporating nonparametric methods for estimating causal excursion effects in mobile health with zero-inflated count outcomes

In the domain of mobile health, tailoring interventions for real-time delivery is of paramount importance. Micro-randomized trials have emerged as the "gold-standard" methodology for developing such interventions. Analyzing data from these trials provides insights into the efficacy of interventions and the potential moderation by specific covariates. The "causal excursion effect", a novel class of causal estimand, addresses these inquiries, backed by current semiparametric inference techniques. Yet, existing methods mainly focus on continuous or binary data, leaving count data largely unexplored. The current work is motivated by the Drink Less micro-randomized trial from the UK, which focuses on a zero-inflated proximal outcome, the number of screen views in the subsequent hour following the intervention decision point. In the current paper, we revisit the concept of causal excursion effects, specifically for zero-inflated count outcomes, and introduce novel estimation approaches that incorporate nonparametric techniques. Bidirectional asymptotics are derived for the proposed estimators. Through extensive simulation studies, we evaluate the performance of the proposed estimators. As an illustration, we also employ the proposed methods to the Drink Less trial data.Comment: 37pages,2 figure