Explanation and prediction of clinical data with imbalanced class distribution based on pattern discovery and disentanglement
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.
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Statistical data analysis, especially the advanced machine learning (ML) methods, have attracted considerable interest in clinical practices. We are looking for interpretability of the diagnostic/prognostic results that will bring confidence to doctors, patients and their relatives in therapeutics and clinical practice. When datasets are imbalanced in diagnostic categories, we notice that the ordinary ML methods might produce results overwhelmed by the majority classes diminishing prediction accuracy. Hence, it needs methods that could produce explicit transparent and interpretable results in decision-making, without sacrificing accuracy, even for data with imbalanced groups. METHODS: In order to interpret the clinical patterns and conduct diagnostic prediction of patients with high accuracy, we develop a novel method, Pattern Discovery and Disentanglement for Clinical Data Analysis (cPDD), which is able to discover patterns (correlated traits/indicants) and use them to classify clinical data even if the class distribution is imbalanced. In the most general setting, a relational dataset is a large table such that each column represents an attribute (trait/indicant), and each row contains a set of attribute values (AVs) of an entity (patient). Compared to the existing pattern discovery approaches, cPDD can discover a small succinct set of statistically significant high-order patterns from clinical data for interpreting and predicting the disease class of the patients even with groups small and rare. RESULTS: Experiments on synthetic and thoracic clinical dataset showed that cPDD can 1) discover a smaller set of succinct significant patterns compared to other existing pattern discovery methods; 2) allow the users to interpret succinct sets of patterns coming from uncorrelated sources, even the groups are rare/small; and 3) obtain better performance in prediction compared to other interpretable classification approaches. CONCLUSIONS: In conclusion, cPDD discovers fewer patterns with greater comprehensive coverage to improve the interpretability of patterns discovered. Experimental results on synthetic data validated that cPDD discovers all patterns implanted in the data, displays them precisely and succinctly with statistical support for interpretation and prediction, a capability which the traditional ML methods lack. The success of cPDD as a novel interpretable method in solving the imbalanced class problem shows its great potential to clinical data analysis for years to come.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle