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Enregistrement W3004164101 · doi:10.2196/15791

Improving Clinical Translation of Machine Learning Approaches Through Clinician-Tailored Visual Displays of Black Box Algorithms: Development and Validation

2020· article· en· W3004164101 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

venuePublié dans une revue dont le pays d'attache est le Canada.
no affAucune affiliation canadienne : ce travail est invisible pour une base fondée sur la seule affiliation.
Aucune affiliation canadienne. Une base fondée sur la seule affiliation (le devis habituel) n'aurait jamais vu ce travail. C'est l'un des travaux qui justifient l'inversion de la base.

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institute of General Medical SciencesNational Heart, Lung, and Blood InstituteNational Institutes of Health
Mots-clésInterpretabilityDecision treeRandom forestMachine learningBlack boxArtificial intelligenceComputer scienceAlgorithmRegressionMedicineData miningStatisticsMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Despite the promise of machine learning (ML) to inform individualized medical care, the clinical utility of ML in medicine has been limited by the minimal interpretability and black box nature of these algorithms. OBJECTIVE: The study aimed to demonstrate a general and simple framework for generating clinically relevant and interpretable visualizations of black box predictions to aid in the clinical translation of ML. METHODS: To obtain improved transparency of ML, simplified models and visual displays can be generated using common methods from clinical practice such as decision trees and effect plots. We illustrated the approach based on postprocessing of ML predictions, in this case random forest predictions, and applied the method to data from the Left Ventricular (LV) Structural Predictors of Sudden Cardiac Death (SCD) Registry for individualized risk prediction of SCD, a leading cause of death. RESULTS: With the LV Structural Predictors of SCD Registry data, SCD risk predictions are obtained from a random forest algorithm that identifies the most important predictors, nonlinearities, and interactions among a large number of variables while naturally accounting for missing data. The black box predictions are postprocessed using classification and regression trees into a clinically relevant and interpretable visualization. The method also quantifies the relative importance of an individual or a combination of predictors. Several risk factors (heart failure hospitalization, cardiac magnetic resonance imaging indices, and serum concentration of systemic inflammation) can be clearly visualized as branch points of a decision tree to discriminate between low-, intermediate-, and high-risk patients. CONCLUSIONS: Through a clinically important example, we illustrate a general and simple approach to increase the clinical translation of ML through clinician-tailored visual displays of results from black box algorithms. We illustrate this general model-agnostic framework by applying it to SCD risk prediction. Although we illustrate the methods using SCD prediction with random forest, the methods presented are applicable more broadly to improving the clinical translation of ML, regardless of the specific ML algorithm or clinical application. As any trained predictive model can be summarized in this manner to a prespecified level of precision, we encourage the use of simplified visual displays as an adjunct to the complex predictive model. Overall, this framework can allow clinicians to peek inside the black box and develop a deeper understanding of the most important features from a model to gain trust in the predictions and confidence in applying them to clinical care.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,993
Score d'incertitude au seuil0,594

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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 Opus0,102
Tête enseignante GPT0,372
Écart entre enseignants0,270 · 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