MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W3212074329 · doi:10.2196/28842

Patient Representation Learning From Heterogeneous Data Sources and Knowledge Graphs Using Deep Collective Matrix Factorization: Evaluation Study

2021· article· en· W3212074329 sur OpenAlexvenueno aff
Sajit Kumar, Alicia Nanelia, Ragunathan Mariappan, Adithya Rajagopal, Vaibhav Rajan

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceMatrix decompositionArtificial intelligenceRepresentation (politics)Data scienceTheoretical computer scienceNatural language processingMachine learning

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Patient representation learning aims to learn features, also called representations, from input sources automatically, often in an unsupervised manner, for use in predictive models. This obviates the need for cumbersome, time- and resource-intensive manual feature engineering, especially from unstructured data such as text, images, or graphs. Most previous techniques have used neural network-based autoencoders to learn patient representations, primarily from clinical notes in electronic medical records (EMRs). Knowledge graphs (KGs), with clinical entities as nodes and their relations as edges, can be extracted automatically from biomedical literature and provide complementary information to EMR data that have been found to provide valuable predictive signals. OBJECTIVE: This study aims to evaluate the efficacy of collective matrix factorization (CMF), both the classical variant and a recent neural architecture called deep CMF (DCMF), in integrating heterogeneous data sources from EMR and KG to obtain patient representations for clinical decision support tasks. METHODS: Using a recent formulation for obtaining graph representations through matrix factorization within the context of CMF, we infused auxiliary information during patient representation learning. We also extended the DCMF architecture to create a task-specific end-to-end model that learns to simultaneously find effective patient representations and predictions. We compared the efficacy of such a model to that of first learning unsupervised representations and then independently learning a predictive model. We evaluated patient representation learning using CMF-based methods and autoencoders for 2 clinical decision support tasks on a large EMR data set. RESULTS: Our experiments show that DCMF provides a seamless way for integrating multiple sources of data to obtain patient representations, both in unsupervised and supervised settings. Its performance in single-source settings is comparable with that of previous autoencoder-based representation learning methods. When DCMF is used to obtain representations from a combination of EMR and KG, where most previous autoencoder-based methods cannot be used directly, its performance is superior to that of previous nonneural methods for CMF. Infusing information from KGs into patient representations using DCMF was found to improve downstream predictive performance. CONCLUSIONS: Our experiments indicate that DCMF is a versatile model that can be used to obtain representations from single and multiple data sources and combine information from EMR data and KGs. Furthermore, DCMF can be used to learn representations in both supervised and unsupervised settings. Thus, DCMF offers an effective way of integrating heterogeneous data sources and infusing auxiliary knowledge into patient representations.

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)0,006
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,015
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: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,014
Score d'incertitude au seuil0,034

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0060,015
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0020,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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 Opus0,080
Tête enseignante GPT0,402
Écart entre enseignants0,322 · 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

Citations5
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueJMIR Medical InformaticsMême sujetMachine Learning in HealthcareTravaux en français237 207