MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4233121303 · doi:10.2196/32319

Using the Diagnostic Odds Ratio to Select Patterns to Build an Interpretable Pattern-Based Classifier in a Clinical Domain: Multivariate Sequential Pattern Mining Study

2022· article· en· W4233121303 sur OpenAlexvenueno aff
Isidoro J. Casanova, Manuel Campos, José M. Juárez, Antonio Gomariz, Marta Lorente‐Ros, José A. Lorente

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueData Mining Algorithms and Applications
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesAgencia Estatal de InvestigaciónEuropean Regional Development FundMinisterio de Ciencia e Innovación
Mots-clésMultivariate statisticsDiscriminative modelPattern recognition (psychology)Computer scienceClassifier (UML)Feature selectionArtificial intelligenceMultivariate analysisPrincipal component analysisData miningMachine learning

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: It is important to exploit all available data on patients in settings such as intensive care burn units (ICBUs), where several variables are recorded over time. It is possible to take advantage of the multivariate patterns that model the evolution of patients to predict their survival. However, pattern discovery algorithms generate a large number of patterns, of which only some are relevant for classification. OBJECTIVE: We propose to use the diagnostic odds ratio (DOR) to select multivariate sequential patterns used in the classification in a clinical domain, rather than employing frequency properties. METHODS: We used data obtained from the ICBU at the University Hospital of Getafe, where 6 temporal variables for 465 patients were registered every day during 5 days, and to model the evolution of these clinical variables, we used multivariate sequential patterns by applying 2 different discretization methods for the continuous attributes. We compared 4 ways in which to employ the DOR for pattern selection: (1) we used it as a threshold to select patterns with a minimum DOR; (2) we selected patterns whose differential DORs are higher than a threshold with regard to their extensions; (3) we selected patterns whose DOR CIs do not overlap; and (4) we proposed the combination of threshold and nonoverlapping CIs to select the most discriminative patterns. As a baseline, we compared our proposals with Jumping Emerging Patterns, one of the most frequently used techniques for pattern selection that utilizes frequency properties. RESULTS: We have compared the number and length of the patterns eventually selected, classification performance, and pattern and model interpretability. We show that discretization has a great impact on the accuracy of the classification model, but that a trade-off must be found between classification accuracy and the physicians' capacity to interpret the patterns obtained. We have also identified that the experiments combining threshold and nonoverlapping CIs (Option 4) obtained the fewest number of patterns but also with the smallest size, thus implying the loss of an acceptable accuracy with regard to clinician interpretation. The best classification model according to the trade-off is a JRIP classifier with only 5 patterns (20 items) that was built using unsupervised correlation preserving discretization and differential DOR in a beam search for the best pattern. It achieves a specificity of 56.32% and an area under the receiver operating characteristic curve of 0.767. CONCLUSIONS: A method for the classification of patients' survival can benefit from the use of sequential patterns, as these patterns consider knowledge about the temporal evolution of the variables in the case of ICBU. We have proved that the DOR can be used in several ways, and that it is a suitable measure to select discriminative and interpretable quality patterns.

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)0,033
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 enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,040

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0080,033
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0050,003
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,061
Tête enseignante GPT0,385
Écart entre enseignants0,324 · 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
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueJMIR Medical InformaticsMême sujetData Mining Algorithms and ApplicationsTravaux en français237 207