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Enregistrement W3169561617 · doi:10.2196/26398

Current-Visit and Next-Visit Prediction for Fatty Liver Disease With a Large-Scale Dataset: Model Development and Performance Comparison

2021· article· en· W3169561617 sur OpenAlexvenueno aff
Cheng-Tse Wu, Ta-Wei Chu, Jyh‐Shing Roger Jang

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueLiver Disease Diagnosis and Treatment
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesMinistry of Science and Technology, Taiwan
Mots-clésRandom forestArtificial intelligenceSupport vector machineMachine learningNaive Bayes classifierComputer scienceFeature selectionTest setReceiver operating characteristicAdaBoostDecision treeData mining

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Fatty liver disease (FLD) arises from the accumulation of fat in the liver and may cause liver inflammation, which, if not well controlled, may develop into liver fibrosis, cirrhosis, or even hepatocellular carcinoma. OBJECTIVE: We describe the construction of machine-learning models for current-visit prediction (CVP), which can help physicians obtain more information for accurate diagnosis, and next-visit prediction (NVP), which can help physicians provide potential high-risk patients with advice to effectively prevent FLD. METHODS: The large-scale and high-dimensional dataset used in this study comes from Taipei MJ Health Research Foundation in Taiwan. We used one-pass ranking and sequential forward selection (SFS) for feature selection in FLD prediction. For CVP, we explored multiple models, including k-nearest-neighbor classifier (KNNC), Adaboost, support vector machine (SVM), logistic regression (LR), random forest (RF), Gaussian naïve Bayes (GNB), decision trees C4.5 (C4.5), and classification and regression trees (CART). For NVP, we used long short-term memory (LSTM) and several of its variants as sequence classifiers that use various input sets for prediction. Model performance was evaluated based on two criteria: the accuracy of the test set and the intersection over union/coverage between the features selected by one-pass ranking/SFS and by domain experts. The accuracy, precision, recall, F-measure, and area under the receiver operating characteristic curve were calculated for both CVP and NVP for males and females, respectively. RESULTS: After data cleaning, the dataset included 34,856 and 31,394 unique visits respectively for males and females for the period 2009-2016. The test accuracy of CVP using KNNC, Adaboost, SVM, LR, RF, GNB, C4.5, and CART was respectively 84.28%, 83.84%, 82.22%, 82.21%, 76.03%, 75.78%, and 75.53%. The test accuracy of NVP using LSTM, bidirectional LSTM (biLSTM), Stack-LSTM, Stack-biLSTM, and Attention-LSTM was respectively 76.54%, 76.66%, 77.23%, 76.84%, and 77.31% for fixed-interval features, and was 79.29%, 79.12%, 79.32%, 79.29%, and 78.36%, respectively, for variable-interval features. CONCLUSIONS: This study explored a large-scale FLD dataset with high dimensionality. We developed FLD prediction models for CVP and NVP. We also implemented efficient feature selection schemes for current- and next-visit prediction to compare the automatically selected features with expert-selected features. In particular, NVP emerged as more valuable from the viewpoint of preventive medicine. For NVP, we propose use of feature set 2 (with variable intervals), which is more compact and flexible. We have also tested several variants of LSTM in combination with two feature sets to identify the best match for male and female FLD prediction. More specifically, the best model for males was Stack-LSTM using feature set 2 (with 79.32% accuracy), whereas the best model for females was LSTM using feature set 1 (with 81.90% accuracy).

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)0,008
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,012
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: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,057
Score d'incertitude au seuil0,114

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0080,012
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0030,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,003
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0020,002
Science ouverte0,0030,002
Intégrité de la recherche0,0020,003
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 Opus0,031
Tête enseignante GPT0,302
Écart entre enseignants0,271 · 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
GenreEmpirique

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

En bref

Citations4
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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