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Enregistrement W2580744997 · doi:10.1016/j.neuroimage.2017.01.066

Predictive modelling using neuroimaging data in the presence of confounds

2017· article· en· W2580744997 sur OpenAlexfundno aff
Anil Rao, João M. Monteiro, Janaı́na Mourão-Miranda

Notice bibliographique

RevueNeuroImage · 2017
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueDomain Adaptation and Few-Shot Learning
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesJanssen Research and DevelopmentNational Institute on AgingNational Institute of Biomedical Imaging and BioengineeringCanadian Institutes of Health ResearchGenentechNational Institutes of HealthEisaiServierU.S. Department of DefenseEli Lilly and CompanyLundbeckfondenPfizerBiogenBioClinicaF. Hoffmann-La RocheIXICOTakeda Pharmaceutical CompanyAbbVieNovartis Pharmaceuticals CorporationBristol-Myers Squibb FoundationWellcome TrustRocheMerckAlzheimer's Drug Discovery FoundationWellcomeFujirebio EuropeAlzheimer's AssociationFoundation for the National Institutes of HealthGE HealthcareAlzheimer's Disease Neuroimaging InitiativeJohnson and JohnsonMeso Scale Diagnostics
Mots-clésNeuroimagingWeightingPopulationConfoundingContext (archaeology)Sample (material)Computer scienceArtificial intelligenceMachine learningPsychologyStatisticsMathematicsGeographyMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

When training predictive models from neuroimaging data, we typically have available non-imaging variables such as age and gender that affect the imaging data but which we may be uninterested in from a clinical perspective. Such variables are commonly referred to as 'confounds'. In this work, we firstly give a working definition for confound in the context of training predictive models from samples of neuroimaging data. We define a confound as a variable which affects the imaging data and has an association with the target variable in the sample that differs from that in the population-of-interest, i.e., the population over which we intend to apply the estimated predictive model. The focus of this paper is the scenario in which the confound and target variable are independent in the population-of-interest, but the training sample is biased due to a sample association between the target and confound. We then discuss standard approaches for dealing with confounds in predictive modelling such as image adjustment and including the confound as a predictor, before deriving and motivating an Instance Weighting scheme that attempts to account for confounds by focusing model training so that it is optimal for the population-of-interest. We evaluate the standard approaches and Instance Weighting in two regression problems with neuroimaging data in which we train models in the presence of confounding, and predict samples that are representative of the population-of-interest. For comparison, these models are also evaluated when there is no confounding present. In the first experiment we predict the MMSE score using structural MRI from the ADNI database with gender as the confound, while in the second we predict age using structural MRI from the IXI database with acquisition site as the confound. Considered over both datasets we find that none of the methods for dealing with confounding gives more accurate predictions than a baseline model which ignores confounding, although including the confound as a predictor gives models that are less accurate than the baseline model. We do find, however, that different methods appear to focus their predictions on specific subsets of the population-of-interest, and that predictive accuracy is greater when there is no confounding present. We conclude with a discussion comparing the advantages and disadvantages of each approach, and the implications of our evaluation for building predictive models that can be used in clinical practice.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,021
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,060
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,021
Score d'incertitude au seuil0,111

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0210,060
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,002
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0030,003
Science ouverte0,0030,002
Intégrité de la recherche0,0030,005
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,163
Tête enseignante GPT0,345
Écart entre enseignants0,182 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations128
Publié2017
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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