Predicting COVID-19 mortality risk in Toronto, Canada: a comparison of tree-based and regression-based machine learning methods
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Coronavirus disease (COVID-19) presents an unprecedented threat to global health worldwide. Accurately predicting the mortality risk among the infected individuals is crucial for prioritizing medical care and mitigating the healthcare system's burden. The present study aimed to assess the predictive accuracy of machine learning methods to predict the COVID-19 mortality risk. METHODS: We compared the performance of classification tree, random forest (RF), extreme gradient boosting (XGBoost), logistic regression, generalized additive model (GAM) and linear discriminant analysis (LDA) to predict the mortality risk among 49,216 COVID-19 positive cases in Toronto, Canada, reported from March 1 to December 10, 2020. We used repeated split-sample validation and k-steps-ahead forecasting validation. Predictive models were estimated using training samples, and predictive accuracy of the methods for the testing samples was assessed using the area under the receiver operating characteristic curve, Brier's score, calibration intercept and calibration slope. RESULTS: We found XGBoost is highly discriminative, with an AUC of 0.9669 and has superior performance over conventional tree-based methods, i.e., classification tree or RF methods for predicting COVID-19 mortality risk. Regression-based methods (logistic, GAM and LASSO) had comparable performance to the XGBoost with slightly lower AUCs and higher Brier's scores. CONCLUSIONS: XGBoost offers superior performance over conventional tree-based methods and minor improvement over regression-based methods for predicting COVID-19 mortality risk in the study population.
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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 | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».