Machine Learning Model Validation for Early Stage Studies with Small Sample Sizes
Notice bibliographique
Résumé
In early stage biomedical studies, small datasets are common due to the high cost and difficulty of sample collection with human subjects. This complicates the validation of machine learning models, which are best suited for large datasets. In this work, we examined feature selection techniques, validation frameworks, and learning curve fitting for small simulated datasets with known underlying discriminability, with the aim of identifying a protocol for estimating and interpreting early stage model performance and for planning future studies. Of a variety of examined validation configurations, a nested cross-validation framework provided the most accurate reflection of the selected features' discriminability, but the relevant features were often not properly identified during the feature selection stage for datasets with small sample sizes. Ultimately, we recommend that: (1) filter-based feature selection methods should be used to minimize overfitting to noise-based features, (2) statistical exploration should be conducted on datasets as a whole to estimate the level of discriminability and the feasibility of the classification problems, and (3) learning curves should be employed using nested cross-validation performance estimates for forecasting accuracy at larger sample sizes and estimating the required number of samples to converge towards best performance. This work should serve as a guideline for researchers incorporating machine learning in small-scale pilot studies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,003 |
| 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 | 0,000 |
| 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».