Deep Learning Approach for Imputation of Missing Values in Actigraphy Data: Algorithm Development Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Data collected by an actigraphy device worn on the wrist or waist can provide objective measurements for studies related to physical activity; however, some data may contain intervals where values are missing. In previous studies, statistical methods have been applied to impute missing values on the basis of statistical assumptions. Deep learning algorithms, however, can learn features from the data without any such assumptions and may outperform previous approaches in imputation tasks. OBJECTIVE: The aim of this study was to impute missing values in data using a deep learning approach. METHODS: To develop an imputation model for missing values in accelerometer-based actigraphy data, a denoising convolutional autoencoder was adopted. We trained and tested our deep learning-based imputation model with the National Health and Nutrition Examination Survey data set and validated it with the external Korea National Health and Nutrition Examination Survey and the Korean Chronic Cerebrovascular Disease Oriented Biobank data sets which consist of daily records measuring activity counts. The partial root mean square error and partial mean absolute error of the imputed intervals (partial RMSE and partial MAE, respectively) were calculated using our deep learning-based imputation model (zero-inflated denoising convolutional autoencoder) as well as using other approaches (mean imputation, zero-inflated Poisson regression, and Bayesian regression). RESULTS: The zero-inflated denoising convolutional autoencoder exhibited a partial RMSE of 839.3 counts and partial MAE of 431.1 counts, whereas mean imputation achieved a partial RMSE of 1053.2 counts and partial MAE of 545.4 counts, the zero-inflated Poisson regression model achieved a partial RMSE of 1255.6 counts and partial MAE of 508.6 counts, and Bayesian regression achieved a partial RMSE of 924.5 counts and partial MAE of 605.8 counts. CONCLUSIONS: Our deep learning-based imputation model performed better than the other methods when imputing missing values in actigraphy data.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,007 | 0,017 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».