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Enregistrement W3036527024 · doi:10.2196/16372

Summarizing Complex Graphical Models of Multiple Chronic Conditions Using the Second Eigenvalue of Graph Laplacian: Algorithm Development and Validation

2020· article· en· W3036527024 sur OpenAlexvenueno aff
Syed Hasib Akhter Faruqui, Adel Alaeddini, Mike C Chang, Sara Shirinkam, Carlos A. Jaramillo, Peyman Najafirad, Jing Wang, Mary Jo Pugh

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institute of General Medical SciencesNational Institutes of HealthU.S. Department of Veterans Affairs
Mots-clésGraphical modelComputer scienceAlgorithmGraphAutomatic summarizationProbabilistic logicSet (abstract data type)Data miningMachine learningArtificial intelligenceTheoretical computer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: It is important but challenging to understand the interactions of multiple chronic conditions (MCC) and how they develop over time in patients and populations. Clinical data on MCC can now be represented using graphical models to study their interaction and identify the path toward the development of MCC. However, the current graphical models representing MCC are often complex and difficult to analyze. Therefore, it is necessary to develop improved methods for generating these models. OBJECTIVE: This study aimed to summarize the complex graphical models of MCC interactions to improve comprehension and aid analysis. METHODS: We examined the emergence of 5 chronic medical conditions (ie, traumatic brain injury [TBI], posttraumatic stress disorder [PTSD], depression [Depr], substance abuse [SuAb], and back pain [BaPa]) over 5 years among 257,633 veteran patients. We developed 3 algorithms that utilize the second eigenvalue of the graph Laplacian to summarize the complex graphical models of MCC by removing less significant edges. The first algorithm learns a sparse probabilistic graphical model of MCC interactions directly from the data. The second algorithm summarizes an existing probabilistic graphical model of MCC interactions when a supporting data set is available. The third algorithm, which is a variation of the second algorithm, summarizes the existing graphical model of MCC interactions with no supporting data. Finally, we examined the coappearance of the 100 most common terms in the literature of MCC to validate the performance of the proposed model. RESULTS: The proposed summarization algorithms demonstrate considerable performance in extracting major connections among MCC without reducing the predictive accuracy of the resulting graphical models. For the model learned directly from the data, the area under the curve (AUC) performance for predicting TBI, PTSD, BaPa, SuAb, and Depr, respectively, during the next 4 years is as follows-year 2: 79.91%, 84.04%, 78.83%, 82.50%, and 81.47%; year 3: 76.23%, 80.61%, 73.51%, 79.84%, and 77.13%; year 4: 72.38%, 78.22%, 72.96%, 77.92%, and 72.65%; and year 5: 69.51%, 76.15%, 73.04%, 76.72%, and 69.99%, respectively. This demonstrates an overall 12.07% increase in the cumulative sum of AUC in comparison with the classic multilevel temporal Bayesian network. CONCLUSIONS: Using graph summarization can improve the interpretability and the predictive power of the complex graphical models of MCC.

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)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,024
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 enseignants0,019
Score d'incertitude au seuil0,038

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,024
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0040,002
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0020,002
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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 Opus0,059
Tête enseignante GPT0,321
Écart entre enseignants0,262 · 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

Citations5
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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