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Enregistrement W4232504079 · doi:10.2196/preprints.13347

Lifestyle Disease Surveillance Using Population Search Behavior: Feasibility Study (Preprint)

2019· preprint· en· W4232504079 sur OpenAlexaboutno aff
Shahan Ali Memon, Saquib Razak, Ingmar Weber

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueData-Driven Disease Surveillance
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésOverfittingGeneralizability theoryCovariateMultivariate statisticsComputer sciencePopulationProxy (statistics)Baseline (sea)StatisticsMedicineEconometricsArtificial intelligenceMachine learningEnvironmental healthMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND As the process of producing official health statistics for lifestyle diseases is slow, researchers have explored using Web search data as a proxy for lifestyle disease surveillance. Existing studies, however, are prone to at least one of the following issues: ad-hoc keyword selection, overfitting, insufficient predictive evaluation, lack of generalization, and failure to compare against trivial baselines. OBJECTIVE The aims of this study were to (1) employ a corrective approach improving previous methods; (2) study the key limitations in using Google Trends for lifestyle disease surveillance; and (3) test the generalizability of our methodology to other countries beyond the United States. METHODS For each of the target variables (diabetes, obesity, and exercise), prevalence rates were collected. After a rigorous keyword selection process, data from Google Trends were collected. These data were denormalized to form spatio-temporal indices. L1-regularized regression models were trained to predict prevalence rates from denormalized Google Trends indices. Models were tested on a held-out set and compared against baselines from the literature as well as a trivial last year equals this year baseline. A similar analysis was done using a multivariate spatio-temporal model where the previous year’s prevalence was included as a covariate. This model was modified to create a time-lagged regression analysis framework. Finally, a hierarchical time-lagged multivariate spatio-temporal model was created to account for subnational trends in the data. The model trained on US data was, then, applied in a transfer learning framework to Canada. RESULTS In the US context, our proposed models beat the performances of the prior work, as well as the trivial baselines. In terms of the mean absolute error (MAE), the best of our proposed models yields 24% improvement (0.72-0.55; P<.001) for diabetes; 18% improvement (1.20-0.99; P=.001) for obesity, and 34% improvement (2.89-1.95; P<.001) for exercise. Our proposed across-country transfer learning framework also shows promising results with an average Spearman and Pearson correlation of 0.70 for diabetes and 0.90 and 0.91 for obesity, respectively. CONCLUSIONS Although our proposed models beat the baselines, we find the modeling of lifestyle diseases to be a challenging problem, one that requires an abundance of data as well as creative modeling strategies. In doing so, this study shows a low-to-moderate validity of Google Trends in the context of lifestyle disease surveillance, even when applying novel corrective approaches, including a proposed denormalization scheme. We envision qualitative analyses to be a more practical use of Google Trends in the context of lifestyle disease surveillance. For the quantitative analyses, the highest utility of using Google Trends is in the context of transfer learning where low-resource countries could benefit from high-resource countries by using proxy models.

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

Étiquettes directes de modèles (non validées)

Étiquettes de catégorie et de devis d'étude par modèle, issues des rondes d'étiquetage. C'est une sortie machine, non validée, et le désaccord entre modèles est livré comme donnée. Aucun devis ici n'est encore validé contre MEDLINE.

BrasCatégoriesDevis d'étudeConfiance
gemmaaucune catégorie
Domaine: non disponible · Genre: Empirique
Porte sur le système de recherche canadien: non · Porte sur un sujet canadien: non
Observationnellow
gptaucune catégorie
Domaine: non disponible · Genre: Empirique
Porte sur le système de recherche canadien: non · Porte sur un sujet canadien: non
Autre devishigh
modèles en désaccordL'accord compare des ensembles de catégories et des devis identiques entre les bras.

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)0,021
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,049
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,021
Score d'incertitude au seuil0,111

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0210,049
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0060,003

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 Opus0,074
Tête enseignante GPT0,383
Écart entre enseignants0,309 · 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

Étiqueté directement par 2 modèles lisant le dossier complet.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.

Les modèles divergent sur des parties de cette classification; chaque voix est préservée dans la section en fin de page.

Devis d'étudeObservationnel · Autre devis
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

Citations0
Publié2019
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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